Cặp nhiệt điện platinum rhodium WRR, với nguyên tắc nhiệt độ chính xác dựa trên hiệu ứng Seibeck và cấu trúc chắc chắn được thiết kế cẩn thận từ trong ra ngoài, đóng một vai trò không thể thay thế trên sân khấu đo nhiệt độ công nghiệp. Nó giống như một lính gác trung thành mặc áo giáp nặng, luôn giữ vững vị trí hàng đầu của lò nung công nghiệp, chuyển đổi nhiệt độ hàng nghìn độ khó nắm bắt thành tín hiệu điện chính xác và đáng tin cậy, cung cấp hỗ trợ dữ liệu cơ bản nhất và quan trọng nhất cho ngành công nghiệp hiện đại thông minh, điều khiển tinh tế, là thiết bị đo nhiệt độ công nghiệp thực sự.
I. Nguyên tắc cốt lõi: Thực hành hiệu ứng Seibeck
Nguyên tắc đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện platinum rhodium WRR dựa trên "hiệu ứng Seibeck" cổ điển. Hiệu ứng này nói rằng trong một vòng khép kín bao gồm hai chất dẫn hoặc chất bán dẫn của hai vật liệu khác nhau, khi có sự khác biệt về nhiệt độ giữa hai điểm tiếp xúc, một động lực điện sẽ được tạo ra trong vòng lặp, do đó tạo thành một dòng nhiệt. EMF này được gọi là nhiệt điện thế và có một mối quan hệ hàm xác định giữa kích thước của nó và sự khác biệt nhiệt độ giữa hai điểm tiếp xúc.
Cặp nhiệt điện WRR chính là phương tiện vận chuyển nguyên tắc này. Nó không bao gồm một platin và rhodium duy nhất, nhưng có hai loại chính:
WRR (còn được gọi là loại S): Cực dương được làm từ hợp kim platinum rhodium 10 (chứa 90% platinum, 10% rhodium) và cực âm được làm từ platinum nguyên chất.
WRR (còn gọi là loại B): Cực dương được làm từ hợp kim platinum rhodium 30 (chứa 70% platinum, 30% rhodium) và cực âm được làm từ hợp kim platinum rhodium 6 (chứa 94% platinum, 6% rhodium).
Chúng tôi gọi một đầu của nhiệt độ đo là "đầu đo" (hoặc đầu nhiệt), chèn nó vào môi trường được đo nhiệt độ cao; Đầu kia được gọi là "đầu tham chiếu" (hoặc đầu lạnh) và thường được duy trì ở nhiệt độ không đổi đã biết (chẳng hạn như 0 ℃). Khi đầu đo đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt với môi trường được đo, một tiềm năng tiếp xúc liên quan đến nhiệt độ được tạo ra ở đầu đo do sự khác biệt giữa vật liệu điện cực dương và âm. Tín hiệu tiềm năng nhiệt này được truyền qua dây dẫn bù đến thiết bị hiển thị hoặc hệ thống điều khiển ở cuối phía sau. Đồng hồ đo có thể biết chính xác giá trị nhiệt độ của đầu đo bằng cách đo kích thước của thế nhiệt điện và truy vấn hoặc tính toán theo bảng chỉ mục tiêu chuẩn quốc tế.
Cặp nhiệt điện loại B vì cả hai điện cực đều chứa rhodium, làm cho độ bền cơ học và độ ổn định cao hơn ở nhiệt độ cao, nhiệt độ sử dụng lâu dài tối đa có thể đạt 1600 ℃, ngắn hạn có thể đạt 1800 ℃, là vũ khí công nghiệp để đo nhiệt độ cực cao.
II. Cấu trúc chính xác: áo giáp được tạo ra để chống lại môi trường
Hiểu được nguyên lý đo nhiệt độ nhạy cảm của nó, có thể hiểu được cấu trúc vững chắc của nó quan trọng như thế nào. Cặp nhiệt điện WRR hoạt động lâu dài trong môi trường khắc nghiệt của ngọn lửa, ăn mòn và sốc, và thiết kế cấu trúc của chúng trực tiếp xác định tuổi thọ và độ chính xác của phép đo. Nó chủ yếu bao gồm các thành phần sau:
1. Dây cặp nhiệt điện: Đây là lõi trong lõi, tức là dây quý Platinum Rhodium 10-Platinum hoặc Platinum Rhodium 30-Platinum Rhodium 6 được đề cập ở trên. Chúng phải có độ tinh khiết và tính đồng nhất cao để đảm bảo đầu ra ổn định và chính xác của tiềm năng nhiệt.
2. Vật liệu cách nhiệt: Để ngăn chặn ngắn mạch giữa hai dây cặp nhiệt điện, vật liệu cách nhiệt chất lượng cao cần được lấp đầy giữa chúng. Ống nhôm oxit hoặc magiê oxit có độ tinh khiết cao thường được sử dụng làm ống cách nhiệt. Những vật liệu này không chỉ có hiệu suất cách nhiệt tốt, mà còn chịu được nhiệt độ cao, tính chất hóa học ổn định và có thể bảo vệ hiệu quả dây đôi.
3. Bảo vệ tay áo: Đây là "tuyến phòng thủ đầu tiên" của cặp nhiệt điện đối mặt với môi trường khắc nghiệt. Nó giống như một cái áo giáp kiên cố, đem ống cách điện cùng dây cặp nhiệt điện bên trong chỉnh thể đóng gói lại. Việc lựa chọn vật liệu để bảo vệ ống tay áo là rất quan trọng, tùy thuộc vào môi trường sử dụng:
Môi trường nhiệt độ cao: thường sử dụng ống sứ corundum (nhôm oxit có độ tinh khiết cao), nó có thể chịu được nhiệt độ cao lên đến 1800 ℃, nhưng khả năng chống sốc nhiệt kém hơn một chút.
Giảm khí quyển hoặc kim loại tan chảy: Các vật liệu đặc biệt như gốm kim loại hoặc ống molypden thường được sử dụng để chống lại sự ăn mòn hóa học và xói mòn của kim loại tan chảy.
Môi trường tác động cơ học: ống thép hợp kim cường độ cao sẽ được chọn, ống cách điện gốm lồng bên trong.
4. Thiết bị đầu cuối: nằm ở đuôi của cặp nhiệt điện, bao gồm hộp thiết bị đầu cuối và thiết bị đầu cuối. Vai trò của nó là kết nối đáng tin cậy các điện cực của cặp nhiệt điện với dây bù và bảo vệ các điểm kết nối khỏi bụi bên ngoài, hơi nước. Hộp nối chống giật gân hoặc chống nổ phù hợp cho các trang web công nghiệp đòi hỏi khắt khe hơn.