Virsmas -montāžas starplikas-tipa termopāris, ko parasti sauc arī par paplāksnes termopāri vai starplikas-montētas virsmas sensoru, ir specializēta ne-invazīva temperatūras mērīšanas ierīce, kas paredzēta tiešai piestiprināšanai pie plakanām vai izliektām virsmām, neveicot urbšanu, metināšanu vai iespiešanos izmērītajā objektā. Tas darbojas uz Zēbeka efektu, kur divu atšķirīgu metālu (termopāra vadu) savienojums rada nelielu spriegumu, kas ir proporcionāls temperatūras starpībai starp karsto mērīšanas savienojumu un auksto atskaites savienojumu. Pēc tam šis spriegums tiek pārveidots par temperatūras rādījumu, izmantojot saderīgu instrumentu ar aukstā savienojuma kompensāciju.
Atšķirībā no ievietošanas -stila zondēm, kurām ir nepieciešami caurumi vai iegremdēšana vidē, starplikas-tipa termopāri balstās uz ciešu virsmas kontaktu caur plānu metāla paplāksni vai blīvi, padarot tos ideāli piemērotus lietojumiem, kur invazīva montāža ir nepraktiska, aizliegta vai apdraudētu konstrukcijas integritāti.
Galvenās sastāvdaļas ietver
Termopāra elementi: visbiežāk K tips (niķelis-hroms/niķelis-silīcijs) tā plašā diapazona (-200 grādi līdz +1350 grādi), cenas ziņā un uzticamības dēļ oksidējošā vidē. Alternatīvas ietver T tipu (varš/konstantāns) zemākai temperatūrai un labākai precizitātei kriogēnos līdz mērenos diapazonos (no -200 grādiem līdz +350 grādiem) vai J tipu (dzelzs/konstantāns) vispārējai lietošanai līdz aptuveni 750 grādiem. Abas stieples ir metinātas vai saspiestas, lai izveidotu plakanu vai nedaudz paceltu mērīšanas savienojumu, kas optimizēts saskarei ar virsmu.
Izolācijas slānis: augstas{0}}tīrības magnija oksīda (MgO) pulveris ir blīvi sablīvēts ap termopāra vadiem, lai nodrošinātu izcilu elektrisko izolāciju, augstu siltumvadītspēju ātrai siltuma pārnesei un aizsardzību pret mitrumu un vibrāciju. Dažos dizainos augstas temperatūras keramikas izolatori vai stikla šķiedras uzmavas papildina izolāciju, lai palielinātu izturību.
Metāla blīve (paplāksne): parasti plāns disks (apmēram 1–2 mm biezs, bieži vien 1,78 mm kā standarts), kas izgatavots no 304 nerūsējošā tērauda vispārējai izturībai pret koroziju vai 316 L nerūsējošā tērauda, lai uzlabotu punktveida un ķīmisko izturību. Blīvei ir divi mērķi: tā darbojas kā ļoti vadoša siltuma saskarne, lai ātri pārnestu siltumu no virsmas uz krustojumu, un tā nodrošina mehānisku montāžas pamatni ar centrālo caurumu (piemēram, 5 mm, 6 mm, 1/4" vai M6/M8 izmēri), lai pieskrūvētu vai pieskrūvētu zem esošajiem stiprinājumiem, piemēram, bultskrūvēm, tapām vai uzgriežņiem. virsmas temperatūras vidējo vērtību un samazina lokālās karstā/aukstā punkta kļūdas.
Svina vadi: pagarināti ar ekranētiem kompensācijas kabeļiem, kas pielāgoti termopāra tipam (piem., KX tips K tipam), lai samazinātu kļūdas no ilgstošas darbības. Šie kabeļi bieži ir PVC-, teflona- vai stiklšķiedras-izolēti ar pītu nerūsējošā tērauda ekranējumu, lai rūpnieciskos apstākļos izturētu elektromagnētiskos traucējumus (EMI). Pieslēguma opcijas ietver tukšus vadus, lāpstas izciļņus, miniatūrus savienotājus (piemēram, OSTW vai SMPW mini{9}}spraudni) vai standarta apaļus{10}}kontaktu savienotājus, lai tos viegli integrētu datu reģistrētājos, kontrolleros vai rokas mērītājos.
Galvenās priekšrocības izriet no šīs konstrukcijas: nav nepieciešama mērķa virsmas urbšana vai modificēšana, kas nodrošina ātru, atgriezenisku uzstādīšanu; reakcijas laiki ir iespaidīgi ātri (parasti 2–8 sekundes, lai sasniegtu 63% no soļa maiņas atkarībā no termiskās masas un kontakta spiediena); plašais kontaktu laukums uzlabo mērījumu reprezentativitāti salīdzinājumā ar punktveida -kontaktzondēm; un izturīgā konstrukcija ir piemērota augstām-vibrācijām, augstas-temperatūras rotējošām daļām, plānām-sienu traukiem vai delikātām sastāvdaļām.
Tipiski pielietojuma scenāriji
Šie sensori darbojas gadījumos, kad nepieciešama nesagraujoša, virsmas-uzraudzība:
Motori un gultņi: piestiprināti zem gultņu korpusa skrūvēm vai motora korpusiem, lai nepārtraukti izsekotu temperatūras paaugstināšanai, novēršot izolācijas bojājumus, smērvielas noārdīšanos vai katastrofālu elektromotoru, sūkņu, ventilatoru un pārnesumkārbu izdegšanu.
Cauruļu ārējās sienas: ideāli piemērots tvaika, karstās eļļas, aukstumaģenta vai procesa šķidruma līniju uzraudzībai HVAC, spēkstacijās, rafinēšanas rūpnīcās un ķīmiskajās iekārtās,{0}}nodrošinot savlaicīgu izolācijas bojājumu, tvaika slazdu problēmu vai plūsmas anomāliju konstatēšanu, nepārtraucot pakalpojumu.
Rūpnieciskās veidnes: izmanto iesmidzināšanas, presformas -liešanas vai ekstrūzijas instrumentos, lai pārbaudītu temperatūras vienmērīgumu plāksnēs un dobumos, nodrošinot nemainīgu detaļu kvalitāti, samazinot cikla laiku un samazinot defektus, piemēram, deformācijas vai izlietnes pēdas.
Elektroniskie komponenti: uz virsmas -montēti uz PCB plāksnēm, jaudas tranzistoriem, IGBT moduļiem, siltuma izlietnēm vai serveru statīviem, lai kartētu siltuma sadalījumu, identificētu karstos punktus, atbalstītu termiskās konstrukcijas validāciju vai iedarbinātu pār{1}}temperatūras aizsardzību elektronikas ražošanā un datu centros.
Saules paneļi (fotoelektriskie moduļi): izvietoti, lai noteiktu karstos punktus, ko izraisa ēnojums, šūnu neatbilstība vai netīrumi, kas ir ļoti svarīgi profilaktiskai apkopei liela mēroga-saules saimniecībās, kur neatklātas anomālijas var izraisīt efektivitātes samazināšanos vai ugunsgrēka risku.
3D drukāšanas aprīkojums: piestiprināts pie apsildāmām gultām, ekstrūdera blokiem vai platformām, lai kalibrētu un uzraudzītu temperatūras vienmērīgumu, nodrošinot slāņu saķeri, samazinot deformāciju lielās izdrukās un optimizējot drukas kvalitāti piedevu ražošanas sistēmās.
Papildu lietojumi ietver kosmosa komponentus (vieglas virsmas uzraudzība), HVAC cauruļvadus, kompresoru korpusus un laboratorijas krāsnis, kur priekšroka tiek dota minimālai ielaušanās iespējai.
Uzstādīšanas un lietošanas piezīmes
Montāža ir vienkārša: novietojiet blīvi plakaniski pret tīru, gludu virsmu (ja nepieciešams, termopasta vai spilventiņi var uzlabot kontaktu), pēc tam nostipriniet zem skrūves vai uzgriežņa ar mērenu griezes momentu, lai izvairītos no paplāksnes deformācijas, vienlaikus nodrošinot stingru kontaktu. Vadi jānovieto tālāk no siltuma avotiem un jānodrošina pret vibrāciju.
Šie termopāri piedāvā mērenu precizitāti (parasti ±1,5–2,5 grādi vai ±0,75% K tipam), ātru termisko reakciju zemās masas dēļ un izcilu izturību skarbos apstākļos. Tie nodrošina praktisku,-ekonomisku risinājumu gadījumos, kad invazīvie sensori nav piemēroti, apvienojot vienkāršu izvietošanu ar uzticamiem virsmas temperatūras datiem dažādās rūpniecības un tehnikas jomās.
