Reka bentuk acuan sering diabaikan sebagai faktor yang mempengaruhi ketepatan dan hayat termokopel. Namun susun atur rongga, saluran penyejukan, sokongan manifold dan kebolehcapaian semuanya mempengaruhi prestasi termokopel. Artikel ini merangkumi pertimbangan reka bentuk acuan yang mengoptimumkan fungsi termokopel.
Kedalaman dan Diameter Gerbang. Reka bentuk lubang termokopel menentukan sentuhan haba. Lubang harus licin, dengan diameter sepadan dengan kuar (cth, kuar 1.5 mm dalam lubang 1.55 mm). Terlalu ketat, dan pemasukan sukar; terlalu longgar, dan jurang udara mengurangkan tindak balas. Kedalaman gerudi hendaklah 5–10 mm lebih panjang daripada probe untuk membolehkan pengembangan haba tanpa keluar dari bawah. Sentiasa tentukan lubang bawah-tertutup untuk mengelakkan kemasukan cair.
Lokasi Bore Berbanding Pemanas. Termokopel hendaklah diletakkan di antara pemanas dan aliran cair, tetapi tidak terus di hadapan kartrij pemanas. Peraturan yang baik: letakkannya di titik tengah zon yang dipanaskan, 3-5 mm dari permukaan pemanas, dan 2-3 mm dari saluran cair. Dalam muncung, termokopel hujung selalunya diletakkan tepat di atas pintu pagar, 180 darjah bertentangan dengan sambungan pemanas.
Kedekatan Saluran Penyejukan. Garisan penyejukan dalam dasar acuan boleh mengeluarkan haba daripada manifold. Jika termokopel terlalu dekat dengan saluran penyejukan, ia akan dibaca lebih sejuk daripada suhu cair sebenar. Kekalkan kelegaan sekurang-kurangnya 10 mm antara lubang termokopel dan mana-mana talian penyejukan. Gunakan plat penebat haba untuk melindungi manifold daripada plat acuan yang disejukkan.
Sokongan Manifold dan Pengembangan Terma. Manifold mengembang apabila dipanaskan. Lubang termokopel mesti menampung pengembangan ini tanpa mencubit probe. Gunakan lubang yang terbuka pada satu hujung untuk membolehkan siasatan meluncur. Elakkan mengikat termokopel ke dalam lubang tegar yang boleh menyebabkan lenturan semasa pengembangan. Reka bentuk dimuatkan musim bunga-diutamakan.
Kebolehcapaian untuk Penyelenggaraan. Reka bentuk acuan supaya penyambung termokopel dan kotak simpang mudah diakses tanpa membuka acuan. Letakkan penyambung pada bahagian operator atau di bahagian atas acuan. Gunakan pengganding-putus sambungan cepat. Jika penyambung tertanam dalam, penggantian mengambil masa berjam-jam. Pertimbangkan untuk menggunakan penyambung bersudut agar muat dalam ruang yang sempit.
Saluran Penghalaan Kabel. Reka bentuk acuan hendaklah termasuk saluran wayar khusus untuk kabel termokopel dan pemanas. Saluran ini harus mempunyai tepi licin untuk mengelakkan lelasan. Halakan kabel dari titik picit (cth, antara bahagian acuan). Sediakan pengapit pelega terikan di tepi acuan.
Reka Bentuk Poket Penebat. Manifold sering dikelilingi oleh celah udara atau pad penebat. Lubang termokopel mesti boleh diakses melalui penebat tanpa memampatkannya. Pastikan lubang memanjang melalui lapisan penebat untuk mencapai logam manifold. Jika penebat tebal, pertimbangkan termokopel dengan probe yang lebih panjang.
Akses Kawasan Pintu. Untuk muncung pintu injap, termokopel hujung mestilah berhampiran pintu masuk. Walau bagaimanapun, kawasan pintu masuk selalunya ketat. Reka bentuk muncung dengan tempat rata khusus atau lubang bersudut untuk termokopel. Elakkan meletakkan sensor terus dalam aliran cair, kerana ia boleh menyebabkan gangguan aliran atau haus.
Pemilihan Bahan untuk Komponen Acuan. Bahan manifold dan muncung mempengaruhi pengaliran haba. Keluli alat yang dikeraskan (cth, H13) mempunyai kekonduksian terma yang lebih rendah daripada aloi kuprum. Termokopel dalam lubang keluli mungkin bertindak balas dengan lebih perlahan. Gunakan sisipan aloi-berilium atau kuprum-di sekeliling termokopel untuk meningkatkan pemindahan haba, jika suhu cair membenarkan.
Strategi Penyejukan untuk Keseragaman. Reka bentuk acuan harus mengimbangi penyejukan merentasi rongga. Penyejukan yang tidak sekata membawa kepada suhu plat acuan yang tidak sekata, yang boleh mengalir ke dalam manifold, menyebabkan bintik panas/sejuk setempat. Termokopel akan mencerminkan ini, tetapi pengawal tidak dapat mengimbangi ketidakseimbangan penyejukan yang besar. Reka litar penyejukan secara simetri.
Simulasi dan Pengesahan. Sebelum membina acuan, gunakan analisis unsur terhingga terma (FEA) untuk mensimulasikan taburan suhu. Letakkan termokopel pada titik panas dan titik sejuk yang diramalkan. Bandingkan keputusan FEA dengan bacaan sebenar selepas pembinaan; ini mengesahkan kedua-dua simulasi dan penempatan termokopel.
Contoh Reka Bentuk Buruk. Satu acuan mempunyai lubang termokopel yang digerudi berserenjang dengan pemanas, tetapi lubang itu bersilang dengan garis penyejukan. Termokopel membaca 5 darjah lebih rendah daripada sebenar, menyebabkan pengawal terlalu panas muncung. Acuan terpaksa diubah suai dengan lokasi lubang yang baru.
Senarai Semak Amalan Terbaik untuk Pereka. Nyatakan diameter gerudi +0.05 mm atas probe. Pastikan kedalaman > panjang probe + 2 mm. Letakkan sekurang-kurangnya 10 mm dari garisan penyejukan. Menyediakan kebolehcapaian dan penghalaan kabel. Gunakan penderia-spring. Sertakan penebat haba antara manifold dan plat acuan. Dokumen semua kedudukan termokopel dalam lukisan acuan.
