
Side 106
Termoelementer
I 1821 oppdaget den tyske fysikeren Thomas Seebeck (1770
- 1831) - for øvrig termoelektrisitetens oppdager - at det
mellom to metaller som bringes i kontakt, oppstår et kontakt-
potensiale som er avhengig av metallene og temperaturen
i kontaktpunktet. For eksempel gir kombinasjonen av nikkel
og jem en termospenning på 33,5 pV/K ved O ºC. Det finnes
som vi skjønner et stort antall kombinasjonsmuligheter, men
etterhvert er de blitt standardisert.
To ledere som kobles sammen i enden kalles et termopar.
Når prinsippet brukes i en temperaturmåler, kalles hele
enheten et termoelement. Termopar betegnes etter hvilke
legeringer som benyttes, den første betegnelsen angir
legeringen som har mest positiv termospenning.
Termospenninger for en del vanlige termopar
Type Temp.område Følsomhet mV
T Cu-CuNi -200 - 350 38
J Fe-CuNi 0 - 750 50
E NiCr-CuNi -200 - 900 59
K NiCr-Ni -200 - 1250 39
S PtRh-Pr 0 - 1450 10
R PtRh-Pr 0 - 1450 12
B PrRh-PtRh 0 - 1700 6
TermomåIing og materialer
I et termopar er den spenningen vi måler bare avhengig av
termoparets materialer og temperaturdieransen mellom
målepunktet og tilkoblingspunktet. Termoelementet har den
grunnleggende egenskapen at det bare måler temperatur-
dieranser.
For å finne den absolutte temperaturen må vi legge til
temperaturen i et referansepunkt. Det gjør vi som regel i
tilkoblingsklernmene - rekkeklemmene - i koblingsskapet.
Termoelementer termineres gjerne i et skap, hvor tempera-
turen ikke varierer særlig mye.
Referansepunktet vi setter i klemmen kaller vi kaldpunkt.
Punktet måles med en absolutt temperaturmåler, vanligvis
med en termistor.
Deretter kan vi slå opp i referansetabeller over ulike termoele-
menter for å finne vårt termoelement og hvilken termospenn-
ing denne målte referansespenningen tilsvarer.
For å være sikker på at de ledende materialene i klemmene
ikke påvirker målingene, finnes det spesialrekkeklemmer for
direkte tilkobling av termoelementer. De fås i ulike metall-
legeringer som er tilpasset de forskjellige termoelementene
på markedet. For pålitelig måling er det nødvendig å bruke
slike klemmer. Se lenger bak i boken for nærmere opplysninger
om denne typen klemmer.
Hvorfor bruker vi termoelementer?
Termoelementer er rimelige, og kan måle høye temperaturer.
Dessuten kan mange termopar termineres så nær hverandre
at vi bare behøver en eneste termistormåling.
Termoelementer er enkle - kabelen kjøpes i metervis, og kan
fremstilles på stedet. Eller de finnes ferdig tvunnet sammen
og bygget inn i en beskyttende kapsling. Målepunktet er
svært lite, noe som fører til en kort tidskonstant.
Termoelementomformere
Så har vi fått et signal fra vårt termoelement, ledet det via
klemmer med riktig metallegering. Så skal vi bruke signalet til
noe. Da må vi omforme signalet i en omformer - en termoele-
ment omformer. En slik omformer er nødvendig for å gjøre
bruk av signalet fra termoelementet videre i prosesstyring og
automasjon. Omformeren forsterker og lineariserer det lave
signalet fra termoelementet. Omformer med galvanisk skille
sørger for å isolere termoelementene fra de øvrige kretsene
slik at man unngår jordfeil og kortslutninger.
En type omformere - WAS5 Pro Thermo - forsterker og
lineariserer spenningssignalet fra standard termoelementer,
og sørger for å gi et indre referansepunkt (kaldpunktkom-
pensasjon). Omformeren som bare er I7,5 mm bred, og som gir
fullstendig 3-veis galvanisk skille mellom inngang, utgang og
hjelpespenning.
Skjematisk fremstilling av termopar.
Koblingsskjema for
WAS5 Pro Thermo
måleverdiomformer.
Comentarios a estos manuales