Wat zijn de soorten thermocouple draden?

Thermokoppeldraad wordt per brief verkocht. K, J, T, E, N, R, S en B zijn de acht letteraanduidingen die algemeen industrieel worden gebruikt, en elk is een gepubliceerde combinatie van twee verschillende metalen met zijn eigen spanningstabel, zijn eigen temperatuurbereik en zijn eigen toegestane fout. De letter is het enige dat het instrument nodig heeft om de millivolt in een temperatuur om te zetten. Daarom is dit de eerste regel in elke specificatie.

Wat de brief oplost en wat hij openlaat

De brief beantwoordt vier vragen tegelijk: welke twee legeringen zitten erin, voor welk temperatuurbereik werd de koppeling gekenmerkt, hoeveel fouten zijn toegestaan ​​als de draad nieuw is en welke kleur de isolatie moet hebben. Deze vier zijn de reden dat de letters bestaan, omdat een koper in het ene land en een instrument in een ander land het eens kunnen worden over een lezing zonder tabellen uit te wisselen.

Wat de brief niet antwoordt, is waar die draad kan worden gebruikt. Het nominale bereik op een datasheet is de periode waarover de koppeling zich gedraagt, en is niet de limiet van de installatie. De geleidermeter, de isolatie, de omhulling en de atmosfeer halen allemaal de temperatuur van de bovenkant af, en die zijn eigendom van de koper, aangezien de norm daar niets over te zeggen heeft.

De acht lettertypen

Vier van de acht zijn paren van onedele metalen, gebouwd op nikkel, ijzer en koper, en vier zijn paren van edelmetalen, gebouwd op platina en rhodium. De prijzen van de twee groepen liggen ver uit elkaar en gedragen zich verschillend, en de splitsing is het eerste dat u moet weten.

Drie feiten over die tabel zijn de moeite waard om te isoleren, omdat elk feit een beslissing verandert. Type E heeft de hoogste output van elk standaardtype, dus een kleine temperatuurverandering produceert een groter signaal en het instrument heeft een eenvoudiger taak; Daarom wordt het vaker aangetroffen op proefbanken dan bij algemeen proceswerk. Type B heeft de laagste output van de acht, en uit de gepubliceerde gegevens blijkt dat het hetzelfde resultaat geeft bij 0 °C en 42 °C, en daarom kan het helemaal niet worden gebruikt aan de koele kant. En Type K bestrijkt het grootste bereik van de basismetaalsoorten, wat de belangrijkste reden is dat dit de standaard is.

De wolfraam-rhenium-paren staan ​​niet met opzet in deze tabel. Type C en Type D gebruiken respectievelijk W5Re/W26Re en W3Re/W25Re, en het zijn geen letteraanduidingen in dezelfde zin: ze vallen onder ASTM E1751, de gids voor niet-lettergebonden combinaties, en ze vallen buiten de met letters aangewezen tabellen. Een specificatie die om een ​​wolfraampaar vraagt, is een ander gesprek dan een gesprek dat om een ​​brief vraagt.

Het bereik op het gegevensblad is niet het bereik in gebruik

Voor het legeringspaar wordt een nominaal bereik vermeld. De hieronder gepubliceerde bovengrenzen gelden voor beschermde thermokoppels, in een omhulsel met gesloten uiteinde, en verschillen per geleiderdikte. Hetzelfde type dat op papier een temperatuur van 1.250 °C heeft, is ook geschikt voor 760 °C in de fijnste aangegeven graad.

Een tweede bereik is ook van belang, en het is degene die argumenten veroorzaakt. De tolerantietabellen dekken niet de volledige nominale overspanning. Onder ASTM E230 zijn de gepubliceerde limieten van toepassing op Type J van 0 tot 760 °C, Type K en N van 0 tot 1.260 °C, Type T van 0 tot 370 °C, Type E van 0 tot 870 °C, Types R en S van 0 tot 1.480 °C, en Type B van 870 tot 1.700 °C. Buiten deze spanwijdten wordt de draad niet gekocht tegen een gepubliceerde limiet, wat het nominale bereik ook zegt, en de procentuele cijfers zijn van toepassing op meetwaarden boven nul.

Tolerantie: twee systemen, twee reeksen getallen

Europa en Noord-Amerika beschrijven dezelfde draad in verschillende talen, en de twee zijn niet uitwisselbaar op een inkooporder. Noord-Amerika gebruikt cijfers, standaardlimieten en speciale limieten genoemd, en vermeldt elk cijfer als het grootste van een vast aantal graden of een percentage van de meetwaarde. IEC 60584 sorteert draad in klassen, genummerd 1, 2 en 3, en vermeldt elk temperatuurbereik.

De zinsnede ‘hoe groter’ is belangrijker dan het lijkt. Een type K van standaardkwaliteit met een temperatuur van 500 °C is mogelijk niet meer leverbaar±3,75 °C, omdat 0,75% van 500 groter is dan de vaste 2,2 °C; Draad van speciale kwaliteit kan op hetzelfde punt 2,0 °C uitstaan. Beneden ongeveer 293 °C neemt het vaste cijfer het over en regeert in plaats daarvan. De fout waar een koper recht op heeft is dus geen constante, en een claim over nauwkeurigheid waarbij de temperatuur niet wordt genoemd, is helemaal geen claim.

Er zitten nog twee valkuilen in de vergelijking. Type J is gedekt tot 750 °C onder IEC en 760 °C onder ASTM, dus een datasheet die volgens de ene standaard is geschreven en tegen de andere wordt gelezen, zal er bij 10 °C verkeerd uitzien. En de IEC-klassen zijn bereiken, dus dezelfde klasse 2-draad heeft twee verschillende nummers, afhankelijk van waar in de overspanning deze wordt gebruikt. Wanneer draad wordt aangehaald, moet de standaard naast de klasse of het cijfer worden vermeld, anders betekent het nummer niets.

De kleurcode en de fout die deze veroorzaakt

Isolatiekleur is bedoeld om het type te identificeren zonder de afdruk te lezen, en de twee normen erachter zijn het daar niet mee eens. Onder ANSI MC96.1 en ASTM E230 is de negatieve draad altijd rood en de positieve draad de typekleur. Volgens IEC 60584 is de negatieve draad in plaats daarvan wit, waardoor elke koppeling verandert.

Een geel-rode Type K-kabel in een Noord-Amerikaans paneel en een groen-witte kabel op geïmporteerde apparatuur zijn hetzelfde thermokoppel in twee dialecten. Daaruit volgen twee fouten, en beide worden gemaakt op de terminals, niet op de tekentafel. De eerste is polariteit: het omkeren van de benen van een paar keert de meting om, en het resultaat lijkt op een kalibratieprobleem. De tweede is een verlengkabel. Elke kruising tussen verschillende metalen voegt zijn eigen spanning toe, dus gewone koperen kabels die tussen de sensor en het instrument lopen, introduceren knooppunten die nooit in de berekening zijn opgenomen. Verlengkabel moet volledig overeenkomen met de typeletter en de standaard moet worden vermeld bij bestelling van de kabel.

Waar elk type in faalt

Geen enkel type faalt willekeurig. Elk ervan heeft een bekende zwakte, en de meeste ervan verschijnen als een verandering in de lezing, zonder dat er zichtbaar iets kapot is.

Een type kiezen, in vijf controles

De volgorde van de controles is van belang, omdat de eerste twee regels wegvallen en de rest alleen kiest tussen wat overblijft.

1. Temperatuurbereik. Kies een type waarvan het gepubliceerde bereik hoofdruimte boven de klep laat, en verminder deze vervolgens voor de dikte, de isolatie en de omhulling. Het nominale cijfer is het uitgangspunt, niet het antwoord.
2. Sfeer. Oxiderende omstandigheden zijn geschikt voor K, N, R en S. Vacuüm-, inerte en reducerende omstandigheden zijn geschikt voor J. Vocht is gunstig voor T en sluit J uit. Waterstof en reducerende gassen sluiten de platina-typen uit.
3. Nauwkeurigheid. Beslis of de standaardlimieten voldoende zijn voordat u de prijs voor de speciale kwaliteit berekent, en onthoud dat het resultaat slechts zo goed is als de referentie-afhandeling op kruispunten en het instrument erachter.
4. Instrument en kabel. De controller, zender of logger moet op de exacte letter worden ingesteld en de verlengkabel moet bij de aansluitingen passen.
5. Kleur standaard. Controleer of de locatie ANSI- of IEC-kleuren leest voordat de draad wordt doorgeknipt.

Die vijf controles leveren een korte specificatie op, en de specificatie is wat de bestelling moet bevatten.

Vragen die kopers stellen

Welk thermokoppeltype komt het meest voor?

Type K, met een ruime marge. Het bestrijkt het grootste bereik van de basismetaaltypen, het is de goedkoopste van de vier universele paren, en bijna elke controller en zender ondersteunt het standaard. Wat dit uitsluit is de atmosfeer: het is de verkeerde keuze in vacuüm, of in een oven die afwisselt tussen oxiderende en reducerende omstandigheden.

Welk type is het meest nauwkeurig?

Types R en S, op papier. Hun speciale limieten zijn ±0,6 °C of 0,1% van de meetwaarde, de krapste van de acht, en Type S wordt vaak als referentie gebruikt. Van de basismetaalsoorten is Type T het dichtst bij ±0,5 °C of 0,4%, wat een van de redenen is waarom het wordt gebruikt voor koelketen- en laboratoriumwerk. Papiernauwkeurigheid is niet veldnauwkeurigheid: het referentieknooppunt, de verlengkabel en het instrument voegen allemaal fouten toe.

Wat vertelt de kleur van de thermokoppeldraad mij?

Als je weet naar welke standaard het gekleurd is. Onder ANSI is de negatieve poot rood en de positieve poot de typekleur, dus een Type K-paar is geel en rood. Onder IEC is het negatieve been wit en hetzelfde Type K-paar is groen en wit. Een paar dat er onbekend uitziet, is eerder de andere standaard dan de verkeerde sensor.

Wat is het verschil tussen standaardlimieten en speciale limieten?

De toegestane fout, en ongeveer de helft ervan. Voor Type K is de standaardlimiet ±2,2 °C of 0,75% en de speciale limiet is ±1,1 °C of 0,4%, afhankelijk van welk van de twee cijfers het grootst is bij de betreffende temperatuur. IEC beschrijft dezelfde draad met klassenummers in plaats van kwaliteiten, en de nummers verschillen enigszins, dus de standaard moet op de bestelling worden vermeld.

Kan ik Type N vervangen door Type K?

Niet zonder de rest van de lus te veranderen. Type N is ontwikkeld als een stabieler alternatief voor K onder aanhoudende hitte, en heeft dezelfde gepubliceerde limieten, maar het is een ander legeringspaar met een andere spanningstabel. De zender, controller of logger moet op N worden ingesteld en de verlengkabel moet ook van Type N zijn, anders wordt de meting van de verkeerde tabel gehaald.

Waarom heeft dezelfde draad twee verschillende temperatuurlimieten?

Omdat het nominale bereik het legeringspaar beschrijft en de servicelimiet de installatie beschrijft. Een Type K-paar wordt gekenmerkt van -200 tot 1.250 ° C, maar de gepubliceerde bovengrens voor een beschermd thermokoppel daalt van 980 ° C bij 20 AWG tot 760 ° C bij 30 AWG, en de ASTM-tolerantietabellen bestrijken in elk geval een kleiner bereik dan het nominale bereik. De limiet die van toepassing is, is de laagste van de drie.

Samenvatting

De acht lettertypen zijn een afkorting voor vier dingen tegelijk: het legeringspaar, het bereik waarvoor de koppeling werd gekarakteriseerd, de toegestane fout en de isolatiekleur. Type K is de standaard voor algemene doeleinden, T en E bestrijken het koude uiteinde en het hoge resolutie uiteinde, N is het stabielere basismetaaltype boven 1000 ° C, en R, S en B nemen de extremen tegen een platinaprijs. Wat de brief niet regelt, is de grens van de dienstverlening, die wordt bepaald door het profiel, de constructie en de sfeer.

DLX Alloy maakt sinds 2002 nikkellegeringen in Changzhou, Jiangsu, op een locatie van 12.000 m² die ISO 9001-gecertificeerd is en wordt gecontroleerd door SGS. Thermokoppeldraad wordt geleverd in de acht bovenstaande lettertypen, als blanke draad en als mineraal geïsoleerde kabel: stuur het type, de kwaliteit of klasse, het assortiment en de constructie voor een bevestigde offerte.

Referenties

1. ASTM E230/E230M, temperatuur-elektromotorische krachttabellen voor gestandaardiseerde thermokoppels. Bron voor de foutlimieten, voor de overspanningen waarover deze limieten gelden, en voor de kleurcode in de ANSI-vorm.
2. IEC 60584-1, thermokoppels: EMF-specificaties en toleranties. Bron voor het klassensysteem en voor de tolerantietabel.
3. IEC 60584-3, thermokoppels: verleng- en compensatiekabels, toleranties en identificatiesysteem. Bron voor de IEC-kleurcode en het witte negatieve been.
4. ANSI MC96.1, thermokoppels voor temperatuurmeting. Bron voor de ANSI-kleurtoewijzingen, waarbij voor elk type het negatieve been rood is.
5. ASTM E1751/E1751M, gids voor temperatuur-EMF-tabellen voor niet-letter-aangewezen thermokoppelcombinaties. Bron voor de positie van de wolfraam-rhenium-paren, Type C en Type D, buiten de letteraanduidingen.
6. TE Connectiviteitsvergelijking van thermokoppeltypen. Bron voor de handelsnamen, de toepassingsbereiken, de ontwerpspecificatietabellen en de aanbevolen bovengrenzen per draaddikte.
7. Gepubliceerde thermokoppeltypegrafiek en tolerantievergelijking, Tripoint Technical Services. Bron voor de foutlimieten per klasse, het uitgewerkte voorbeeld van de grotere regel, de ANSI tegen IEC-kleurvergelijking en de faalmodi per type.
8. Productgegevens bewaard door DLX Alloy. Bron voor de aangeleverde formulieren.

De genoemde cijfers zijn gepubliceerde waarden voor nieuwe draad en zijn geen acceptatielimieten. Een thermokoppellot wordt geaccepteerd op basis van het bestelde type, kwaliteit of klasse, bereik en constructie, en de tolerantiecijfers beschrijven alleen nieuwe draad: ze zeggen niets over drift nadat de sensor in gebruik is geweest, wat een kalibratievraag is.