Tepelné odpory a ich použitie

Keď prúdi elektrický prúd, v drôte sa vytvára teplo. Časť tohto tepla ide do zahrievanie samotného drôtudruhá časť sa uvoľňuje do prostredia konvekciou, vedením tepla (vodiče a nosiče) a sálaním.

V stabilnej tepelnej rovnováhe závisí teplota a podľa toho aj odpor vodiča tak od veľkosti prúdu vo vodiči, ako aj od príčin, ktoré ovplyvňujú prenos tepla do okolia. Medzi tieto dôvody patria: konfigurácia a rozmery drôtu a tvaroviek, teplota drôtu a média, rýchlosť média, jeho zloženie, hustota atď.

Závislosť odporu vodiča od teploty, rýchlosti pohybu prostredia, jeho hustoty a zloženia možno využiť na meranie týchto neelektrických veličín meraním odporu vodiča.

Vodič určený na určený účel je merací prevodník a nazýva sa tepelný odpor.

Pre úspešné využitie tepelného odporu na meranie neelektrických veličín je potrebné vytvárať podmienky, v ktorých má meraná neelektrická veličina najväčší vplyv na hodnoty tepelného odporu, pričom ostatné veličiny by naopak nemali, ak možné ovplyvniť jeho udržateľnosť.

Pri použití tepelného odporu by sa malo zamerať na zníženie prenosu tepla vedením drôtu a sálaním.

Pri dĺžke drôtu výrazne presahujúcej jeho priemer možno spätný ráz cez tepelnú vodivosť drôtu zanedbať, ak rozdiel teplôt medzi drôtom a médiom nepresiahne 100 °C. Ak nemožno zanedbať indikované návraty tepla, odoberú sa zohľadniť pri kalibrácii.

Tepelné odporové zariadenia na meranie rýchlosti prúdenia plynu (vzduchu) sa nazývajú teplovodné anemometre.

Tepelný odpor je tenký drôt, ktorého dĺžka je 500-násobok priemeru.

Ak tento odpor umiestnime do plynného (vzduchového) média konštantnej teploty a budeme ním prechádzať konštantný prúd, tak za predpokladu, že teplo sa uvoľňuje iba prúdením, dostaneme závislosť teploty, a teda aj veľkosti tepelného odporu. , o rýchlosti pohybu prúdu plynu (vzduchu)...

Prístroje sa používajú na meranie teplôt, kde sa ako prevodníky používajú tepelné prenosy odporové teplomery… Používajú sa na meranie teplôt do 500 °C.

V tomto prípade by teplota RTD mala byť určená teplotou meraného média a nemala by závisieť od prúdu v prevodníku.

Tepelná odolnosť by sa mala zbaviť materiálov s vysokou teplotný koeficient odporu.

Najčastejšie sa používa platina (do 500 °C), meď (do 150 °C) a nikel (do 300 °C).

Pre platinu možno závislosť odolnosti od teploty v rozmedzí 0 — 500 °C vyjadriť rovnicou rt = ro NS (1 + αNST + βNST3) 1 / stupeň, kde αn = 3,94 x 10-3 1 / stupeň βn = -5,8 x 10-7 1/deg

Pre meď možno závislosť odporu od teploty do 150 °C vyjadriť ako rt = ro NS (1 + αmT), kde αm = 0,00428 1 / st.

Závislosť odporu niklu od teploty sa určuje experimentálne pre každú značku niklu, keďže jej teplotný koeficient odporu môže mať rôzne hodnoty a navyše závislosť odporu niklu od teploty je nelineárna.

Podľa veľkosti odporu meniča je teda možné určiť jeho teplotu a podľa toho aj teplotu prostredia, v ktorom sa tepelný odpor nachádza.

Tepelný odpor v odporových teplomeroch je drôt navinutý na ráme z plastu alebo sľudy, umiestnený v ochrannom obale, ktorého rozmery a konfigurácia závisia od účelu odporového teplomera.

Na meranie odporu je možné použiť akýkoľvek odporový teplomer.

na meranie teplôt použite aj objemové polovodičové odpory s teplotným koeficientom odporu asi 10-krát väčším ako majú kovy (-0,03 — -0,05)1/krupobitie.

Polovodičové žiaruvzdorné (typ MMT) vyrábané firmou Ivay sa vyrábajú keramickými metódami z rôznych oxidov (ZnO, MnO) a zlúčenín síry (Ag2S).Majú odpor 1000 — 20 000 ohmov a možno ich použiť na meranie teplôt od -100 do + 120 °C.