Ποιοι είναι οι τύποι των καλωδίων θερμοσύνδεσης;

Το καλώδιο θερμοστοιχείου πωλείται με ένα γράμμα. Τα K, J, T, E, N, R, S και B είναι οι οκτώ αλφαβητικές ονομασίες που χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανία, και κάθε μία είναι ένας δημοσιευμένος συνδυασμός δύο διαφορετικών μετάλλων με τον δικό του πίνακα τάσης, το δικό του εύρος θερμοκρασίας και το δικό του επιτρεπόμενο σφάλμα. Το γράμμα είναι το μόνο που χρειάζεται το όργανο για να μετατρέψει τα millivolts σε θερμοκρασία, γι' αυτό και είναι η πρώτη γραμμή σε οποιαδήποτε προδιαγραφή.

Τι καθορίζει το γράμμα και τι αφήνει ανοιχτό

Το γράμμα απαντά σε τέσσερις ερωτήσεις ταυτόχρονα: ποια δύο κράματα βρίσκονται μέσα, για ποιο εύρος θερμοκρασίας χαρακτηρίστηκε ο συνδυασμός, πόσο σφάλμα επιτρέπεται όταν το καλώδιο είναι καινούργιο και τι χρώμα πρέπει να έχει η μόνωση. Αυτά τα τέσσερα είναι ο λόγος ύπαρξης των γραμμάτων, επειδή ένας αγοραστής σε μια χώρα και ένα όργανο σε μια άλλη μπορούν να συμφωνήσουν σε μια ανάγνωση χωρίς να ανταλλάξουν πίνακες.

Αυτό που δεν απαντά το γράμμα είναι πού μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτό το καλώδιο. Το ονομαστικό εύρος σε ένα φύλλο δεδομένων είναι το διάστημα για το οποίο συμπεριφέρεται ο συνδυασμός, και δεν είναι το όριο της εγκατάστασης. Ο μετρητής του αγωγού, η μόνωση, η θήκη και η ατμόσφαιρα αφαιρούν θερμοκρασία από την κορυφή, και αυτά ανήκουν στον αγοραστή, αφού το πρότυπο δεν έχει τίποτα να πει γι' αυτά.

Οι Οκτώ Τύποι Γραμμάτων

Τέσσερις από τους οκτώ είναι ζεύγη βασικών μετάλλων, κατασκευασμένα από νικέλιο, σίδηρο και χαλκό, και τέσσερις είναι ζεύγη ευγενών μετάλλων κατασκευασμένα από πλατίνα και ρόδιο. Οι δύο ομάδες έχουν πολύ διαφορετικές τιμές και συμπεριφέρονται διαφορετικά, και ο διαχωρισμός είναι το πρώτο πράγμα που πρέπει να γνωρίζετε.

Τρία στοιχεία για αυτόν τον πίνακα αξίζει να απομονωθούν, επειδή το καθένα αλλάζει μια απόφαση. Ο τύπος E έχει την υψηλότερη έξοδο από οποιονδήποτε τυπικό τύπο, οπότε μια μικρή αλλαγή θερμοκρασίας παράγει ένα μεγαλύτερο σήμα και το όργανο έχει ευκολότερη δουλειά. γι' αυτό βρίσκεται περισσότερο σε πάγκους δοκιμών παρά σε γενικές εργασίες διεργασιών. Ο τύπος B έχει τη χαμηλότερη έξοδο από τους οκτώ, και τα δημοσιευμένα δεδομένα του σημειώνουν ότι διαβάζει το ίδιο στους 0 °C και 42 °C, γι' αυτό δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθόλου στο ψυχρό άκρο. Και ο τύπος K καλύπτει το ευρύτερο εύρος των τύπων βασικών μετάλλων, που είναι ο κύριος λόγος που είναι η προεπιλογή.

Τα ζεύγη βολφραμίου-ρηνίου δεν βρίσκονται σκόπιμα σε αυτόν τον πίνακα. Οι τύποι C και D χρησιμοποιούν W5Re/W26Re και W3Re/W25Re αντίστοιχα, και δεν είναι αλφαβητικές ονομασίες με την ίδια έννοια: καλύπτονται από το ASTM E1751, τον οδηγό για συνδυασμούς χωρίς αλφαβητική ονομασία, και βρίσκονται εκτός των πινάκων με αλφαβητική ονομασία. Μια προδιαγραφή που ζητά ζεύγος βολφραμίου είναι διαφορετική συζήτηση από μια που ζητά γράμμα.

Το Εύρος στο Φύλλο Δεδομένων Δεν Είναι το Εύρος σε Λειτουργία

Δίνεται ένα ονομαστικό εύρος για το ζεύγος κραμάτων. Τα δημοσιευμένα ανώτατα όρια παρακάτω αφορούν προστατευμένες θερμοστοιχεία, σε θήκη κλειστού άκρου, και διαφέρουν ανάλογα με τον μετρητή του αγωγού. Ο ίδιος τύπος που έχει ονομαστική τιμή 1.250 °C στα χαρτιά, έχει ονομαστική τιμή 760 °C στον λεπτότερο μετρητή που αναφέρεται.

Ένα δεύτερο εύρος έχει επίσης σημασία, και είναι αυτό που προκαλεί διαφωνίες. Οι πίνακες ανοχής δεν καλύπτουν ολόκληρο το ονομαστικό εύρος. Σύμφωνα με το ASTM E230, τα δημοσιευμένα όρια ισχύουν για τον Τύπο J από 0 έως 760 °C, τους Τύπους K και N από 0 έως 1.260 °C, τον Τύπο T από 0 έως 370 °C, τον Τύπο E από 0 έως 870 °C, τους Τύπους R και S από 0 έως 1.480 °C, και τον Τύπο B από 870 έως 1.700 °C. Εκτός αυτών των εύρων, το καλώδιο δεν αγοράζεται με βάση ένα δημοσιευμένο όριο, ό,τι κι αν λέει το ονομαστικό εύρος, και τα ποσοστά ισχύουν για αναγνώσεις πάνω από το μηδέν.

Ανοχή: Δύο Συστήματα, Δύο Σύνολα Αριθμών

Η Ευρώπη και η Βόρεια Αμερική περιγράφουν το ίδιο καλώδιο σε διαφορετικές γλώσσες, και οι δύο δεν είναι εναλλάξιμες σε μια παραγγελία. Η Βόρεια Αμερική χρησιμοποιεί βαθμούς, που ονομάζονται τυπικά όρια και ειδικά όρια, και αναφέρει το καθένα ως το μεγαλύτερο από έναν σταθερό αριθμό βαθμών ή ένα ποσοστό της ανάγνωσης. Το IEC 60584 ταξινομεί τα καλώδια σε κλάσεις, αριθμημένες 1, 2 και 3, και αναφέρει το καθένα σε σχέση με ένα εύρος θερμοκρασίας.

Η φράση το μεγαλύτερο από έχει μεγαλύτερη σημασία από ό,τι φαίνεται. Ένας τυπικός τύπος K που διαβάζει 500 °C μπορεί να έχει απόκλιση ±3,75 °C, επειδή το 0,75 % των 500 είναι μεγαλύτερο από το σταθερό 2,2 °C. Το καλώδιο ειδικής ποιότητας στο ίδιο σημείο μπορεί να έχει απόκλιση 2,0 °C. Κάτω από περίπου 293 °C, η σταθερή τιμή αναλαμβάνει και κυβερνά αντίστοιχα. Έτσι, το σφάλμα στο οποίο δικαιούται ένας αγοραστής δεν είναι σταθερό, και ένας ισχυρισμός ακρίβειας που δεν αναφέρει τη θερμοκρασία δεν είναι καθόλου ισχυρισμός.

Δύο ακόμη παγίδες βρίσκονται στη σύγκριση. Ο τύπος J καλύπτεται έως 750 °C σύμφωνα με το IEC και 760 °C σύμφωνα με το ASTM, οπότε ένα φύλλο δεδομένων γραμμένο σύμφωνα με ένα πρότυπο και διαβασμένο σύμφωνα με το άλλο θα φαίνεται λάθος κατά 10 °C. Και οι κλάσεις IEC είναι εύρη, οπότε το ίδιο καλώδιο Κλάσης 2 φέρει δύο διαφορετικούς αριθμούς ανάλογα με το πού χρησιμοποιείται στο εύρος του. Όταν αναφέρεται ένα καλώδιο, το πρότυπο πρέπει να αναφέρεται δίπλα στην κλάση ή τον βαθμό, αλλιώς ο αριθμός δεν σημαίνει τίποτα.

Ο Κωδικός Χρωμάτων και το Λάθος που Προκαλεί

Το χρώμα της μόνωσης προορίζεται να αναγνωρίζει τον τύπο χωρίς να διαβάζεται η εκτύπωση, και τα δύο πρότυπα πίσω από αυτό διαφωνούν. Σύμφωνα με το ANSI MC96.1 και το ASTM E230, το αρνητικό καλώδιο είναι πάντα κόκκινο και το θετικό καλώδιο φέρει το χρώμα του τύπου. Σύμφωνα με το IEC 60584, το αρνητικό καλώδιο είναι λευκό αντίστοιχα, κάτι που αλλάζει κάθε συνδυασμό.

Ένα κίτρινο-κόκκινο καλώδιο τύπου K σε έναν πίνακα της Βόρειας Αμερικής και ένα πράσινο-λευκό σε εισαγόμενο εξοπλισμό είναι το ίδιο θερμοστοιχείο σε δύο διαλέκτους. Δύο λάθη ακολουθούν από αυτό, και τα δύο γίνονται στους ακροδέκτες, όχι στο σχεδιαστήριο. Το πρώτο είναι η πολικότητα: η αντιστροφή των σκελών ενός ζεύγους αντιστρέφει την ανάγνωση, και το αποτέλεσμα μοιάζει με πρόβλημα βαθμονόμησης. Το δεύτερο είναι το καλώδιο επέκτασης. Κάθε σύνδεση μεταξύ διαφορετικών μετάλλων προσθέτει τη δική της τάση, οπότε ένα συνηθισμένο χάλκινο καλώδιο που εκτείνεται από τον αισθητήρα στο όργανο εισάγει συνδέσεις που δεν ήταν ποτέ στον υπολογισμό. Το καλώδιο επέκτασης πρέπει να ταιριάζει με το γράμμα του τύπου σε όλο το μήκος του, και το πρότυπο πρέπει να αναφέρεται κατά την παραγγελία του καλωδίου.

Τι Αποτυγχάνει Κάθε Τύπος

Κανένας τύπος δεν αποτυγχάνει τυχαία. Κάθε ένας έχει μια γνωστή αδυναμία, και οι περισσότερες από αυτές εμφανίζονται ως αλλαγή στην ανάγνωση, χωρίς ορατή βλάβη.

Επιλογή Τύπου, σε Πέντε Ελέγχους

Η σειρά των ελέγχων έχει σημασία, επειδή οι δύο πρώτοι αποκλείουν τύπους και οι υπόλοιποι επιλέγουν μόνο μεταξύ αυτών που απομένουν.

1. Εύρος θερμοκρασίας. Επιλέξτε έναν τύπο του οποίου το δημοσιευμένο εύρος αφήνει περιθώριο πάνω από την κορυφή, στη συνέχεια μειώστε το για τον μετρητή, τη μόνωση και τη θήκη. Η ονομαστική τιμή είναι το σημείο εκκίνησης, όχι η απάντηση.
2. Ατμόσφαιρα. Οι οξειδωτικές συνθήκες ταιριάζουν σε K, N, R και S. Το κενό, οι αδρανείς και οι αναγωγικές συνθήκες ταιριάζουν σε J. Η υγρασία ευνοεί το T και αποκλείει το J. Το υδρογόνο και τα αναγωγικά αέρια αποκλείουν τους τύπους πλατίνας.
3. Ακρίβεια. Αποφασίστε αν τα τυπικά όρια επαρκούν πριν τιμολογήσετε την ειδική ποιότητα, και θυμηθείτε ότι το αποτέλεσμα είναι τόσο καλό όσο ο χειρισμός της σύνδεσης αναφοράς και το όργανο πίσω από αυτό.
4. Όργανο και καλώδιο. Ο ελεγκτής, ο πομπός ή ο καταγραφέας πρέπει να ρυθμιστεί στο ακριβές γράμμα, και το καλώδιο επέκτασης πρέπει να ταιριάζει με αυτό στους ακροδέκτες.
5. Πρότυπο χρωμάτων. Επιβεβαιώστε αν ο ιστότοπος διαβάζει χρώματα ANSI ή IEC πριν κοπεί το καλώδιο.

Αυτοί οι πέντε έλεγχοι παράγουν μια σύντομη προδιαγραφή, και η προδιαγραφή είναι αυτό που πρέπει να φέρει η παραγγελία.

Ερωτήσεις που κάνουν οι αγοραστές

Ποιος τύπος θερμοστοιχείου είναι ο πιο συνηθισμένος;

Τύπος K, κατά πολύ. Καλύπτει το ευρύτερο εύρος των τύπων βασικών μετάλλων, είναι το φθηνότερο από τα τέσσερα ζεύγη γενικής χρήσης, και σχεδόν κάθε ελεγκτής και πομπός το υποστηρίζει έτοιμο. Αυτό που το αποκλείει είναι η ατμόσφαιρα: είναι η λάθος επιλογή σε κενό, ή σε φούρνο που εναλλάσσεται μεταξύ οξειδωτικών και αναγωγικών συνθηκών.

Ποιος τύπος είναι ο πιο ακριβής;

Τύποι R και S, στα χαρτιά. Τα ειδικά τους όρια είναι ±0,6 °C ή 0,1 % της ανάγνωσης, τα πιο αυστηρά από τους οκτώ, και ο Τύπος S χρησιμοποιείται συχνά ως αναφορά. Μεταξύ των τύπων βασικών μετάλλων, ο Τύπος T είναι ο πιο αυστηρός με ±0,5 °C ή 0,4 %, που είναι μέρος του λόγου που χρησιμοποιείται για εργασίες ψυχρής αλυσίδας και εργαστηριακές εργασίες. Η ακρίβεια στα χαρτιά δεν είναι ακρίβεια πεδίου: η σύνδεση αναφοράς, το καλώδιο επέκτασης και το όργανο προσθέτουν σφάλμα.

Τι μου λέει το χρώμα του καλωδίου θερμοστοιχείου;

Αν γνωρίζετε σύμφωνα με ποιο πρότυπο χρωματίστηκε. Σύμφωνα με το ANSI, το αρνητικό σκέλος είναι κόκκινο και το θετικό σκέλος παίρνει το χρώμα του τύπου, οπότε ένα ζεύγος Τύπου K είναι κίτρινο και κόκκινο. Σύμφωνα με το IEC, το αρνητικό σκέλος είναι λευκό, και το ίδιο ζεύγος Τύπου K είναι πράσινο και λευκό. Ένα ζεύγος που φαίνεται άγνωστο είναι πιθανότερο να είναι το άλλο πρότυπο παρά ο λάθος αισθητήρας.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ τυπικών ορίων και ειδικών ορίων;

Το επιτρεπόμενο σφάλμα, και περίπου το μισό του. Για τον Τύπο K, το τυπικό όριο είναι ±2,2 °C ή 0,75 % και το ειδικό όριο είναι ±1,1 °C ή 0,4 %, όποιο από τα δύο στοιχεία είναι μεγαλύτερο στη θερμοκρασία που εξετάζεται. Το IEC περιγράφει το ίδιο καλώδιο με αριθμούς κλάσης αντί για βαθμούς, και οι αριθμοί διαφέρουν ελαφρώς, οπότε το πρότυπο πρέπει να αναφέρεται στην παραγγελία.

Μπορώ να αντικαταστήσω τον Τύπο N με τον Τύπο K;

Όχι χωρίς να αλλάξετε το υπόλοιπο κύκλωμα. Ο Τύπος N αναπτύχθηκε ως μια πιο σταθερή εναλλακτική λύση του K υπό παρατεταμένη θερμότητα, και φέρει τα ίδια δημοσιευμένα όρια, αλλά είναι ένα διαφορετικό ζεύγος κραμάτων με διαφορετικό πίνακα τάσης. Ο πομπός, ο ελεγκτής ή ο καταγραφέας πρέπει να ρυθμιστεί σε N, και το καλώδιο επέκτασης πρέπει επίσης να είναι Τύπου N, αλλιώς η ανάγνωση γίνεται από τον λάθος πίνακα.

Γιατί το ίδιο καλώδιο έχει δύο διαφορετικά όρια θερμοκρασίας;

Επειδή το ονομαστικό εύρος περιγράφει το ζεύγος κραμάτων και το όριο λειτουργίας περιγράφει την εγκατάσταση. Ένα ζεύγος Τύπου K χαρακτηρίζεται από −200 έως 1.250 °C, αλλά το δημοσιευμένο ανώτατο όριο για ένα προστατευμένο θερμοστοιχείο μειώνεται από 980 °C σε 20 AWG σε 760 °C σε 30 AWG, και οι πίνακες ανοχής ASTM καλύπτουν ένα στενότερο εύρος από το ονομαστικό εύρος σε κάθε περίπτωση. Το όριο που ισχύει είναι το χαμηλότερο από τα τρία.

Σύνοψη

Οι οκτώ τύποι γραμμάτων είναι μια συντομογραφία για τέσσερα πράγματα ταυτόχρονα: το ζεύγος κραμάτων, το εύρος για το οποίο χαρακτηρίστηκε ο συνδυασμός, το επιτρεπόμενο σφάλμα και το χρώμα της μόνωσης. Ο Τύπος K είναι η γενικής χρήσης προεπιλογή, οι T και E καλύπτουν το ψυχρό άκρο και το άκρο υψηλής ανάλυσης, ο N είναι ο πιο σταθερός τύπος βασικού μετάλλου πάνω από 1.000 °C, και οι R, S και B καταλαμβάνουν τα άκρα με κόστος πλατίνας. Αυτό που δεν καθορίζει το γράμμα είναι το όριο σε λειτουργία, το οποίο καθορίζεται από τον μετρητή, την κατασκευή και την ατμόσφαιρα.

Η DLX Alloy κατασκευάζει κράματα νικελίου στο Changzhou, Jiangsu από το 2002, σε μια έκταση 12.000 m² που διαθέτει πιστοποίηση ISO 9001 και ελέγχεται από την SGS. Το καλώδιο θερμοστοιχείου παρέχεται στους οκτώ παραπάνω τύπους γραμμάτων, ως γυμνό καλώδιο και ως καλώδιο με ορυκτή μόνωση: στείλτε τον τύπο, τον βαθμό ή την κλάση, το εύρος και την κατασκευή για μια επιβεβαιωμένη προσφορά.

Αναφορές

1. ASTM E230/E230M, πίνακες θερμοκρασίας-ηλεκτροκινητικής δύναμης για τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Πηγή για τα όρια σφάλματος, για τα εύρη στα οποία ισχύουν αυτά τα όρια, και για τον κωδικό χρωμάτων στη μορφή ANSI.
2. IEC 60584-1, θερμοστοιχεία: προδιαγραφές ΗΜΔ και ανοχές. Πηγή για το σύστημα κλάσεων και για τον πίνακα ανοχών.
3. IEC 60584-3, θερμοστοιχεία: καλώδια επέκτασης και αντιστάθμισης, ανοχές και σύστημα αναγνώρισης. Πηγή για τον κωδικό χρωμάτων IEC και το λευκό αρνητικό σκέλος.
4. ANSI MC96.1, θερμοστοιχεία μέτρησης θερμοκρασίας. Πηγή για τις αντιστοιχίσεις χρωμάτων ANSI, στις οποίες το αρνητικό σκέλος είναι κόκκινο για κάθε τύπο.
5. ASTM E1751/E1751M, οδηγός για πίνακες θερμοκρασίας-ΗΜΔ για συνδυασμούς θερμοστοιχείων χωρίς αλφαβητική ονομασία. Πηγή για τη θέση των ζευγών βολφραμίου-ρηνίου, Τύπου C και Τύπου D, εκτός των αλφαβητικών ονομασιών.
6. Σύγκριση τύπων θερμοστοιχείων της TE Connectivity. Πηγή για τις εμπορικές ονομασίες, τα εύρη εφαρμογής, τους πίνακες προδιαγραφών σχεδιασμού και τα συνιστώμενα ανώτατα όρια ανά μετρητή καλωδίου.
7. Δημοσιευμένος πίνακας τύπων θερμοστοιχείων και σύγκριση ανοχών, Tripoint Technical Services. Πηγή για τα όρια σφάλματος ανά βαθμό, το επεξεργασμένο παράδειγμα του κανόνα του μεγαλύτερου, τη σύγκριση χρωμάτων ANSI έναντι IEC και τις λειτουργίες αποτυχίας ανά τύπο.
8. Δεδομένα προϊόντων που κατέχει η DLX Alloy. Πηγή για τις μορφές που παρέχονται.

Οι αναφερόμενες τιμές είναι δημοσιευμένες τιμές για καινούργιο καλώδιο και δεν αποτελούν όρια αποδοχής. Μια παρτίδα θερμοστοιχείου γίνεται αποδεκτή βάσει του παραγγελθέντος τύπου, βαθμού ή κλάσης, εύρους και κατασκευής, και οι τιμές ανοχής περιγράφουν μόνο καινούργιο καλώδιο: δεν λένε τίποτα για τη μετατόπιση μετά την τοποθέτηση του αισθητήρα σε λειτουργία, κάτι που είναι θέμα βαθμονόμησης.