Opšte - Princip merenja temperature termoparom

---

O TERMOPAROVIMA

Merenje temperature

Najčešće primenjivana vrsta merila temperature u većini proizvodnih procesa, kako zbog veoma širokih opsega temperatura koje pokrivaju različiti tipovi, tako i zbog srazmerno niske cene, jesu merila temperature sa termoparovima. Termopar čine dva provodnika od kojih je jedna pozitivna a druga negativna termoelektroda termopara. Termoelektrode su spojene na jednom svom kraju formirajći merni spoj termopara, a međusobno su podužno električno izolovane.

Termopar je merilo temperature koje radi na principu Zebekovog efekta. Zebekov termoelektrični efekt je fizička pojava nastajanja elektromotorne sile u električnom kolu dva provodnika od različitih metala ili legura, čiji se spojevi nalaze na različitim temperaturama. Jedan spoj se naziva merni spoj termopara i predstavlja spoj dve termoelektrode termopara koji je izložen temperaturi koja se meri. Drugi spoj je referentni spoj termopara i predstavlja spoj dve termoelektrode koji se stavlja na poznatu - referentnu temperaturu od 0°C sa kojom se poredi merena temperatura.

Kompletan merni krug sastoji se od termopara, kompenzacionog voda, eventualno kompenzacionog mosta, bakarnog voda sa otporom za kalibrisanje, indikatora temperature. Merni krug je prikazan na sledećoj slici.

MERNI KRUG



NAPOMENA: SVI ELEMENTI MERNOG KRUGA MORAJU BITI ISTOG TIPA.

Termoparovi koji se ugrađuju u industrijskim proizvodnim postrojenjima su tipičan primer rastavljive konstrukcione izvedbe. Kompenzacionim vodovima, često dužine i više desetina, pa i stotina metara, merni naponski signal termopara dovodi se do pretvaračke, odnosno pokazne (ili pisačke) naprave za očitavanje temperature. Pokazne naprave su obično specijalno podešeni mV-metri, analogni ili, u poslednje vreme najčešće digitalni, sa posebnim procesnim jedinicama za kompenzaciju temperature ambijenta i konverziju naponskog signala termopara u odgovarajuću temperaturu. Ukoliko su, pak produžne linije isuviše dugačke pa dolazi do slabljenja mernog signala, primenjuju se naponsko-strujni pretvarači (transmiteri) ugrađeni na izlaz iz priključne glave termopara, tako da se signal dalje vodi kao strujni, a pokazna naprava u tom slučaju predstavlja strujno-temperaturni konvertor. Najčešće, ove pokazne (ili pisačke) naprave imaju ugrađene i kontrolno-upravljačke izlazne jedinice za povratno upravljanje i regulaciju temperature.

Danas se u svetu proizvodi ogroman broj različitih tipova termoparova u zavisnosti od materijala koji se upotrebljavaju za termoelektrode. Međutim, zahvaljujući svojim karakteristikama osetljivosti, stabilnosti i reproduktivnosti, samo određeni tipovi termoparova standardizovani su na međunarodnom nivou i oni su prikazani u sledećoj tabeli.

Međunarodno standardizovani i u našoj zemlji propisani tipovi termoparova:



S obzirom da boje za raspoznavanje termoparova nisu standardizovane na međunarodnom nivou, već je skoro svaka zemlja zadržala svoj sistem označavanja, za lakše i sigurno određivanje i prepoznavanje tipa termopara, u delu kataloga - Smernice - dat je pregled Internacionalnih boja za raspoznavanje u tehnici merenja temperature.

PPo svojim karakteristikama u pogledu tačnosti i stabilnosti i na visokim temperaturama posebno mesto zauzimaju termoparovi na bazi plemenitih metala, tj termoparovi S, R i B tipa. Široku primenu u industriji ima daleko jevtiniji K tip termopara, ali samo u slučajevima gde zahtevi u pogledu visine greške nisu tako oštri.

Termoparovi su, u zavisnosti od greške merenja i mernog opsega, razvrstani u tri klase tačnosti u kojima greške merenja moraju biti u granicama dozvoljene greške, i to: