K型熱電対とは?

定義上、Kタイプの熱電対は、導体脚としてクロメルとアルメルを使用し、ANSI / ASTME230またはIEC60584に規定されている標準出力要件を満たしている熱電対です。

すぐに、Kタイプの熱電対が最も人気のある熱電対タイプです。確かに、最上級を使用せずにこの熱電対について話さないのは難しいです。あなたはそれがショーのスターであると言うことができます。さらに、熱電対が世界で最も広く使用されている温度センサーであるという事実に照らして、K型熱電対の使用が注目を集めています。塩で彼の名前に値する業界のリーダーは、この熱電対のユニークな特性を知っていることで多くの利益を得ることができます。その過程でそれを最大限に活用します。

同様に、業界のリーダーになりたいが、この先駆的な熱電対をしっかりと把握していない人は、不利な立場に置かれることになります。したがって、私たちが核心に迫ることが最も重要です。そして、事実とフィクションを分けて、地球上で最も裕福なエンジニアの億万長者が宣伝するアプローチ Elon Musk。そのような第一原理アプローチは私たちにうまく入札するはずです。これは、アプリケーションが最も多様で最も有益なタイプK熱電対に特に当てはまります。

What is a K-type Thermocouple Made of?

What is a K-type Thermocouple Made of?

メモを取る。 Kタイプの熱電対を扱っていることを示す兆候は、その脚です。クロメルとアルメルでできている必要があります。クロメルとアルメルの両方がニッケル合金であることを知ってください。クロメル(90%ニッケルと10%クロム)はポジティブレッグに指定され、アルメル(95%ニッケルと2%マンガン、2%アルミニウム、1%シリコン)はネガティブレッグになります。

これらのニッケル基合金はどちらも頑丈であり、Kタイプがトップに躍り出たのには十分な理由があります。概して、これらの金属も安価です。

ただし、Kタイプの熱電対を最大限に活用するには、ANSI / ASTMやIECなどのコンセンサス合意された規格に準拠する必要があることを強調する必要があります。

Kタイプ熱電対のカラーコード

国際標準

ポジティブレッグ(非磁性)ワイヤコネクタの色

ネガティブレッグ(磁気)ワイヤコネクタの色

ANSI/ASTM

IEC

白い

注意すべき点として、ANSIは、業界の製品とプロセスに実装された自主的なコンセンサス標準があることを監視および保証する米国規格協会です。 ASTMまたは米国材料試験協会はANSIの傘下にある国際規格組織です。 IEC(International Electrotechnical Commission)はANSIに似ていますが、フランスまたはヨーロッパを起源としています。

Kタイプの熱電対がこれらの基準に合格していることを確認することで、安全を念頭に置いて作業していることが保証されます。何よりも、温度センサーの故障によって業界のプロセスが損なわれることはありません。

したがって、熱電対に関する基礎知識をすでに持っていると仮定すると、熱電対がどのように機能するかについてはあまり詳しく説明しません。代わりに、時間をかけて読んでください。熱電対はどのように機能しますか こちらのブログ。

何が最も便利なのか

What Makes It Most Useful

特定の面でKタイプの熱電対よりも優れた性能を発揮できる熱電対タイプが他にもあることに注意してください。たとえば、Nタイプはより広い温度範囲で動作できます。さらに、最も高温の環境で酸化に耐えることができる原子力の状況に最適です。 1つの欠点があります。 Nタイプはもっと費用がかかります。

ただし、全体として、Kタイプの熱電対の特性を打ち負かすのは困難です。非常に簡単に言えば、これは多くの業界の幅広いアプリケーションのニーズに適合する致命的な組み合わせです。ニッケル基合金は、酸化や腐食に対して強い耐性を示します。

Kタイプの広い温度範囲特性は、どの熱電対タイプよりも多くの産業に役立ちます。さらに、このデバイスは、特に金属絶縁ケーブルと組み合わせた場合に堅牢です。セットアップにより、より高い温度範囲で測定値を得ることができます。

応答時間は速く、称賛に値します。さらに良いことに、センサーの折り畳みがはるかに少なくなる過酷な環境にKタイプを展開できます。たとえば、ミネラルが絶縁された品種は印象的です。振動しやすい不安定な環境でも高品質の出力を生成できます。

K型熱電対の範囲はどのくらいですか

原則として、タイプK熱電対は、-326〜2300°Fまたは-200〜1260°Cの温度範囲を測定できます。ただし、すべてのKタイプがこれほど広い範囲を示すことができるわけではありません。極端な温度で動作させる場合は、デバイスに特別な注意を払う必要があります。

  • たとえば、凝固点(32°F / 0°C / 273.15°K)では、信頼できる読み取り値から外れないように、デバイスに特別な材料を組み込む必要があります。
  • より高温の場合、Kタイプの測定能力は、展開された導体のサイズの大きさに依存します。

Kタイプのワイヤ寸法と測定された最大目標温度

最大目標温度

 ワイヤーゲージ

直径

760°C/1400°F

#30 AWG

0.010”

870°C/1600°F

 #28 AWG

0.013”

870°C/1600°F

#24 AWG

0.020”

980°C/1800°F

#20 AWG

0.032”

1090°C/2000°F

#14 AWG

0.064”

1280°C/2300°F

#8 AWG

0.128”

 

ここで、さまざまな温度を測定したときにK型熱電対によって生成される電圧がどれほど大きいのか疑問に思われるかもしれません。多くの外部要因と内部要因に応じて、熱電対ごとにわずかな違いがあることを知っておいてください。

ただし、一般的に、これらは熱電対が次の温度範囲を測定するときに生成される電圧です。

温度測定値ごとに生成されるKタイプの電圧量の全体図

An overall view of K-type Voltage Amount


考慮事項と制限

可能な限り、これまでに試したことのない条件でKタイプの熱電対を使用しないでください。特定の物理的な設定で実験したい場合は、最良の結果を得るために最初にデューデリジェンスを行ってください。

一つには、タイプKは硫黄攻撃に対して脆弱です。シナリオの例としては、化石燃料の燃焼や硫黄に富む鉱石の製錬などがあります。これらのセットアップでこの熱電対タイプを展開して、信頼できる数を期待することはできません。

もう1つの制限要因は、真空などの部分酸化条件です。同じことが、酸化が交互に起こり、完全に機能しない環境にも当てはまります。

そうは言っても、還元性雰囲気でKタイプを展開しないでください。簡単に言えば、大気を減らすことは酸素のない大気条件です。代わりに、水素、一酸化炭素、硫化水素などの還元ガス。

金属加工では還元性雰囲気が使用されます。金属応力を緩和するためのオーブンの焼きなましはその一例です。また、このような無酸素雰囲気は、セラミックに特殊効果を与えるために使用されます。

市販の焼却炉も、還元性雰囲気を最大限に活用して、炭素含有ガスの放出を促進します。

貴金属(B、R、およびS)で構成された熱電対と比較して、タイプKは起電力特性をより速くエージングできます。誤った結果を出す。

タイプKの感度は摂氏1度あたり41マイクロボルトであることを知ってください。それは管理可能な差異です。ただし、特にタイプK熱電対を最大化する方法はいくつかあります。

他の熱電対と同じように、使用直前に熱電対を校正しておくのが最善です。電圧出力は非常に小さいため、ノイズが問題になる可能性があります。そして、年月が経つにつれて、熱電対はひずみや腐食を起こしやすくなります。

それでも、その使用は他の熱電対タイプと比較して最も信頼性があります。確かに、業界を最も多く支えてきた熱電対があるとすれば、K型熱電対  最善を尽くしました。


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