Termoelementskede - rustfrit stål v keramik

FORFATTER DATO OPRETTET VERSION DOKUMENT NUMMER
Dr. Gerard McGranaghan 20 November 2014 V1.1 CC11 - 00046

Introduktion

I denne test blev to forskellige typer termoelement sammenlignet for at evaluere respons på infrarød opvarmning. Begge termoelementer var af type K, og den ene var en rent keramisk kappe, mens den anden var af en rustfri stålkappe.

Termoelementinformation og testlayout

Termoelementerne var begge Type K og fremstillet af TC UK, Uxbridge UK. Det termoelement i rustfrit stål var 6mm ø og 210mm langt og hylsteret i 321 rustfrit stål. Den anden termoelement var 6mm ø og 165mm lang, men kappematerialet var aluminiumholdigt porcelæn.

Figur 1: Eksperimentelt layout
Figur 1: Eksperimentelt layout

For det første blev begge termoelementer sat op under et FTE 650W element. Et beslag blev fremstillet til at holde begge elementer i samme testposition for at muliggøre 45 mm længdeforskel mellem rustfrit stål og porcelænsskeder. Derfor var termoelementets spidser placeret i identiske testpositioner som vist i figur 1.
Testtiden var 500sekunder.

Resultater

Resultaterne er vist nedenfor i figur 2. Reaktionen fra det keramiske omhyllede termoelement var meget hurtigere end det termoelement i rustfrit stål. Den keramiske termoelement nåede en temperatur på 100 ° C på cirka 51 sekunder. Mens termoelementet i rustfrit stål tog 242 sekunder at nå den samme temperatur. Det keramiske termoelement nåede også en maksimal temperatur på ca. 196 ° C i 470 sekunder, mens den højeste temperatur, som det rustfrie stål termoelement nåede, var ca. 125 ° C

Figur 2: Resultater af infrarød opvarmningshastighed for keramiske og rustfrit stål hylster termoelementer.
Figur 2: Resultater af infrarød opvarmningshastighed for keramiske og rustfrit stål hylster termoelementer.
Figur 3. Resultater af ledende / konvektiv opvarmningshastighed for keramiske og rustfrit stål hylster termoelementer
Figur 3. Resultater af ledende / konvektiv opvarmningshastighed for keramiske og rustfrit stål hylster termoelementer

Et andet eksperiment blev udført denne gang under anvendelse af varmt vand som opvarmningskilde. Derfor var metoden til termoelementopvarmning via ledning / konvektion i begge termoelementer i modsætning til det foregående eksperiment, hvor varmeoverførslen var strålende. Resultaterne er vist ovenfor i figur 3. I dette eksperiment opvarmes det termoelement i rustfrit stål hurtigere end det keramiske termoelement. Den højeste temperatur opnået med den keramiske termoelement var ca. 75 ° C efter 100 sekunder.

konklusioner

Ved strålevarme opvarmes porcelæn eller keramisk hylster termoelement hurtigere end det termoelement i rustfrit stål. Dette skyldes sandsynligvis reflektionsevnen i rustfrit stålkappe. Porcelænshylsteret ville have en højere emissivitet (typisk 0.9-0.95), der tegner sig for bedre absorption af infrarød, hvilket fører til en hurtigere reaktionstid.

Jeg ville være interessant at gentage den samme test med en ikke-skinnende rustfri stålkappe for at vurdere virkningen af ​​den misfarvede hylses højere emissivitet på følsomheden.

Omvendt i en ledende / konvektiv test udført ved lav temperatur (75 ° C varmt vand) udviste rustfri stålkappe hurtigere opvarmningstider. Dette skyldes sandsynligvis den højere termiske ledningsevne i rustfrit stål (15 W / mK) sammenlignet med porcelæn (1.5 W / mK).

Login

Tilmelde

Tilmeld