+7 (495) 543 88 54

Пн-Пт: с 9:00 до 17:00 по МСК

Email:

06.04.2025

Установка термопары

Термопары выпускаются в различных исполнениях, от прямого погружения, до термогильз, ручных, поверхностного монтажа и многих других. Каждый тип имеет свой способ установки датчика, но вот несколько моментов, которые следует помнить:

  • Помните, что термопара измеряет температуру своего собственного спая. Поэтому цель состоит в том, чтобы добиться того, чтобы измерительный спай термопары имел ту же температуру, что и объект или процесс, температуру которого вы хотите измерить.
  • Тепло всегда передается от горячего к холодному, а металлические провода, оболочки и корпуса проводят тепло. Поэтому, для получения точных измерений при погружном применении, важно, чтобы датчик был погружен достаточно глубоко, чтобы свести к минимуму теплопроводность вверх или вниз по проводам и корпусу. Это явление известно как «теплоотвод по стеблю» и зависит от процесса и условий окружающей среды.
  • Для поверхностных датчиков многие имеют либо монтажные отверстия для крепежа, либо клейкие поверхности для установки.
  • Некоторые термопары имеют монтажную резьбу или другие очевидные способы установки. Для других существует большой выбор компрессионных фитингов, проходных элементов, кронштейнов и других принадлежностей для монтажа на вашем оборудовании.

Как подключается термопара

Термопары имеют положительный и отрицательный провода, поэтому важно соблюдать полярность при установке. Для термопар с цветовой кодировкой ANSI/ASTM отрицательный провод всегда красный. В термопарах с цветовой кодировкой IEC отрицательный провод всегда белый.

При использовании удлинительного провода или разъемов необходимо использовать термопару того же типа, чтобы не вносить погрешность. Разъемы термопар имеют указание полярности на корпусе разъема и уникальные размеры контактов, чтобы гарантировать правильное соединение разъемов. Если какие-либо соединения перепутаны, это приведет к ошибке измерения.

При подключении термопар к другим устройствам необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить соблюдение правильной полярности. Термопары, изготовленные в соответствии с цветовой кодировкой ANSI/ASTM, всегда имеют отрицательный провод красного цвета. Это противоположно обычному электрическому стандарту, где положительный провод красный. Кроме того, когда требуется удлинительный провод, для сохранения точности необходимо использовать термопарный провод.

Перепутывание полярности и использование нетермопарного провода в качестве удлинительного провода являются двумя наиболее распространенными причинами ошибок при установке термопар.

Если требуется более одного измерения, следует использовать двойные или многократные термопары. В двойных термопарах отдельные измерительные цепи содержатся в датчике, так что каждый сигнал термопары не зависит от другого. Это гарантирует, что один измерительный сигнал не оказывает неблагоприятного воздействия на другой.

Как передать сигнал термопары

Сигналы термопар являются сигналами низкого напряжения, которые легко подвержены воздействию электромагнитных помех. Высоковольтные устройства и излучатели электромагнитного излучения, такие как двигатели и радиостанции, могут проникнуть в сигнал термопары и заглушить его. В случаях, когда требуются длинные кабельные трассы или ожидаются электромагнитные помехи, для защиты сигнала термопары от этих источников можно использовать экранированный кабель.

Лучшим вариантом для многих является использование преобразователей температуры или преобразователей сигналов. Эти устройства могут быть расположены близко к датчику и не только преобразуют сигнал низкого напряжения в сигнал 4-20 мА или другой более надежный сигнал, но и обеспечат компенсацию холодного спая.

Вопрос о том, какой длины может быть кабель термопары, в большей степени зависит от возможностей измерительного прибора.

Диагностика ошибок измерения температуры с помощью термопар

При исследовании ошибок измерения следует начать со следующего:

  • У термопар есть положительные и отрицательные провода, поэтому при их подключении необходимо убедиться в правильности полярности соединений. Это также относится и к добавлению удлинительных проводов в цепь. Помните, что красный провод является отрицательным при использовании термопар с цветовой кодировкой ANSI/STM (белый для цветовой кодировки IEC).
  • Когда удлинительный провод используется для подключения термопары к измерительному прибору, необходимо использовать провод того же типа термопары, иначе возникнут ошибки.
  • Термопарам требуется так называемая компенсация холодного спая на конце цепи прибора. Большинство приборов для термопар включают это, но если вы используете милливольтметр, это необходимо учитывать.
  • Электрический шум может вызвать ошибки измерения, особенно при использовании заземленных термопар.

Часто задаваемые вопросы по монтажу термопар

Можно ли разветвлять термопары?

Датчики-термопары предназначены для предоставления одного измерения системе и не предназначены для подключения к одному измерительному каналу. Когда требуется более одного измерения, двойные термопары обеспечивают этот дополнительный измерительный сигнал.

Можно ли сращивать термопары?

При сращивании термопар в существующее приложение имейте в виду, что:

  • Убедитесь, что вы заменяете одну термопару на термопару аналогичного типа (пример: тип K на тип K).
  • Убедитесь, что полярность сохранена (отрицательный провод красный для ANSI/ASTM или белый для IEC).
  • Нетермопарные соединения допустимы и не приведут к увеличению погрешности измерения, если на участке соединения отсутствует температурный градиент.
  • После установки нового датчика рекомендуется быстрая калибровка или проверка полярности для подтверждения правильности соединений. При нагревании термопары должно наблюдаться положительное изменение выходного сигнала.

Возможно ли паять термопары?

Не рекомендуется паять провода термопар. За исключением медной жилы термопары типа T, сплавы термопар плохо поддаются пайке. Пайка этих материалов возможна, но обычно требуется очень агрессивный флюс для удаления оксидов с поверхностей во время пайки. Если пайка выполняется, важно, чтобы флюс был полностью удален с проводов и была проведена тщательная проверка на наличие непропаев.

Проводники в термопарах типа C будут легко окисляться при воздействии температур пайки в присутствии кислорода.

Как удлинить провода термопары?

Когда кабели термопар необходимо удлинить, рекомендуется использовать разъемы для термопар или другие механические средства. Это помогает убедиться, что полярность сохранена (так как полярность отмечена на разъемах), разъемы для термопар имеют ключ, чтобы гарантировать, что они соединяются только правильным образом.

Полезная информация: