Термопары — это датчики температуры, которые сделаны из двух разнородных металлических проводов, соединенных вместе на одном конце. Место соединения двух проводов называется горячим или измерительным спаем. При подаче тепла на этот спай генерируется небольшое напряжение, которое можно соотнести с температурой. Это явление известно как термоэлектрический эффект или эффект Зеебека.
Термопары выпускаются в различных сочетаниях металлов, которые идентифицируются буквенным обозначением, например J, K, T, E и т. д. Каждый тип имеет свой собственный температурный диапазон, точность и цветовую кодировку, используемую для проводов. Понимание цветовых кодов для различных типов термопар важно для правильной установки и использования.
Наиболее распространенными типами термопар, используемыми в промышленных и коммерческих приложениях, являются J, K, T, E, N, S, R и B. Вот различные типы термопар с соответствующими цветовыми кодами:
Изготовлены из железа и константана. Используются в восстановительных атмосферах до 750 °C.
– Черный провод – Железо (+)
– Белый провод – Константан (-)
Изготовлены из хромеля и алюмеля. Общего назначения до 1150 °C. Самый распространенный тип.
– Желтый провод – Хромель (+)
– Красный провод – Алюмель (-)
Изготовлен из меди и константана. Точный и стабильный до 350 °C.
– Синий провод – Медь (+)
– Белый провод – Константан (-)
Изготовлен из хромеля и константана. Полезно до 900 °C. Низкий выход требует усиления.
– Фиолетовый провод – Хромель (+)
– Красный провод – Константан (-)
Изготовлен из никросила и низила. Стабилен и устойчив к окислению до 1250 °C.
– Оранжевый провод – Nicrosil (+)
– Белый провод – Nisil (-)
Изготовлен из платины/10% родия и платины. Наиболее стабилен и точен до 1480 °C.
– Черный провод – Platinum/Rhodium (+)
– Красный провод – Platinum (-)
Изготовлен из платины/13% родия и платины. Используется до 1480 °C.
– Черный провод – Platinum/Rhodium (+)
– Красный провод – Platinum (-)
Изготовлен из платины/30% родия и платины/6% родия. Самый высокий диапазон температур до 1700 °C.
– Серый провод – Платина/30% родия (+)
– Красный провод – Платина/6% родия (-)
Во многих случаях термопары имеют длинные провода для обратного подключения к устройству измерения или контроля температуры. Важно, чтобы любые удлинительные кабели использовали те же сплавы, что и зонды термопары, для поддержания точности. Компенсационные кабели и провода будут иметь ту же цветовую кодировку, что и тип термопары.
Например, удлинительный кабель термопары типа K будет иметь желтые (+) и красные (-) провода. Удлинительный кабель типа J будет иметь черные (+) и белые (-) провода. Использование неправильных сплавов проводов для удлинителей может привести к ошибкам из-за разнородных металлических соединений.
Одним из ключевых моментов при работе с термопарами является соблюдение правильной полярности. Изменение положения положительных и отрицательных выводов приводит к тому, что измеренная температура будет противоположна истинному значению. Наличие стандартных цветовых кодов упрощает соблюдение правильной полярности во время установки и использования.
Вот несколько полезных советов по работе с проводкой термопар и цветовыми кодами:
– Всегда дважды проверяйте, соответствуют ли удлинительные провода типу термопары. Несоответствие сплавов приведет к неточным показаниям.
– Не сращивайте провода термопар разных типов. Это создает третий сплав, который не соответствует стандартным таблицам.
– Используйте керамические соединители проводов, рассчитанные на высокие температуры, при сращивании проводов термопар.
– Четко маркируйте оба конца удлинительных или компенсационных кабелей, чтобы не перепутать полярность.
– Для многоточечных установок маркируйте каждый канал термопары на обоих концах в соответствии с входами температурного устройства.
– Проверьте непрерывность каждого провода и правильную полярность перед включением питания.
Цветовые коды, используемые для распространенных типов термопар, стандартизированы в соответствии с рекомендациями, опубликованными такими организациями, как ASTM, IEC и JIS. Это помогает обеспечить согласованность между производителями и совместимость в различных отраслях. Несмотря на некоторые незначительные национальные различия, основные коды согласованы во всем мире.
Наличие стандартизированных цветовых кодов помогает устранять неполадки в полевых условиях. Технический специалист может быстро определить тип термопары и сопоставить его с любой удлинительной проводкой. Цветовые коды также облегчают безопасную установку и предотвращают переполюсовку.
Хотя стандартные цветовые коды являются нормой, могут быть исключения:
– При использовании термопар при очень высоких температурах провода могут использовать стекловолоконную изоляцию, которая может изменить видимый цвет провода. Надлежащие этикетки все равно должны указывать полярность.
– Некоторые производители могут использовать нестандартные коды, особенно для специальных сплавов. Всегда проверяйте схему электропроводки на предмет этих исключений.
– В многоточечных установках с большим количеством термопар могут использоваться другие цвета для помощи в идентификации определенных температурных каналов. Полярность все равно должна соответствовать соглашениям.
– Соединительные провода, которые соединяют термопару с клеммными колодками, могут использовать другие цвета, но полярность должна совпадать на обоих концах.
Стандартные цветовые коды дают хорошую отправную точку, но в этих особых ситуациях может потребоваться дополнительная проверка полярности. Используйте комбинацию кодов, схем, этикеток и испытаний для проверки правильности соединений.
Уделение времени правильной установке термопар с использованием правильных цветовых кодов и полярности обеспечит точные и надежные измерения температуры. Вот несколько заключительных советов по установке:
– Используйте витую пару или экранированные кабели для длинных выводов термопар, чтобы минимизировать шум.
– Закрепите провода, чтобы предотвратить натяжение соединений датчиков, которое может привести к сбоям.
– Изолируйте проводку термопар от кабелей питания, чтобы избежать электрических помех.
– Периодически калибруйте всю установку, чтобы учесть любой дрейф в датчиках, соединениях или счетчиках.
– Держите запасные термопары, удлинительные провода и разъемы под рукой для ремонта и замены.
Соблюдение стандартных правил электропроводки и цветовых кодов для каждого типа термопар значительно упростит установку, устранение неисправностей и обслуживание. Ознакомьтесь со справочными таблицами термопар для получения подробной информации о буквенных обозначениях, температурных диапазонах, составе материала и цветовых кодах при использовании этих важных датчиков температуры.
| Тип термопары | Цвет положительного провода | Цвет отрицательного провода |
| J | Черный (железо) | Белый (константан) |
| K | Желтый (хромель) | Красный (алюмель) |
| T | Синий (медь) | Белый (Константан) |
| E | Фиолетовый (Хромель) | Красный (Константан) |
| N | Оранжевый (Никросил) | Белый (Нисил) |
| S | Черный (Платина/Родий) | Красный (Платина) |
| R | Черный (Платина/Родий) | Красный (Платина) |
| B | Серый (Платина/30%родий) | Красный (Платина/6%родий) |
Понимание цветовых кодов термопар и условных обозначений проводки имеет решающее значение для правильного измерения и контроля температуры. Коды предоставляют стандартные средства для идентификации типов термопар и поддержания правильной полярности в системе. Соблюдение установленных правил установки, маркировка проводов и проверка целостности обеспечивают надежную настройку. При использовании правильных методов и бдительности термопары могут предоставлять точные данные о температуре для многих промышленных применений.