| AUTEUR | DATUM GECREEËRD | VERSIE | DOCUMENT NUMMER |
|---|---|---|---|
| Dr. Gerard McGranaghan | 20 november 2014 | V1.1 | CC11 - 00046 |
Introductie
In deze test werden twee verschillende soorten thermokoppel vergeleken om de respons op infraroodverwarming te evalueren. Beide thermokoppels waren van het type K en de ene was een puur keramische mantel terwijl de andere van een roestvrijstalen mantel was.
Thermokoppel informatie en testopmaak
De thermokoppels waren beide type K en vervaardigd door TC UK, Uxbridge UK. Het roestvrijstalen thermokoppel was 6mm ø en 210mm lang en bekleed met 321 roestvrij staal. Het andere thermokoppel was 6mm ø en 165mm lang maar het omhulselmateriaal was aluminiumporselein.
Eerst werden beide thermokoppels opgesteld onder een FTE 650W element. Er werd een beugel gefabriceerd om beide elementen in dezelfde testpositie te houden om het verschil in lengte van 45 mm tussen roestvrijstalen en porseleinen omhulsels mogelijk te maken. Daarom bevonden de uiteinden van het thermokoppel zich in identieke testposities zoals weergegeven in figuur 1.
Testtijd was 500seconden.
Resultaten
De resultaten worden hieronder getoond in figuur 2. De reactie van het keramische omhulde thermokoppel was veel sneller dan het roestvrijstalen thermokoppel. Het keramische thermokoppel bereikte een temperatuur van 100 ° C in ongeveer 51 seconden. Terwijl het roestvrijstalen thermokoppel 242 seconden nodig had om dezelfde temperatuur te bereiken. Het keramische thermokoppel bereikte ook een maximale temperatuur van ongeveer 196 ° C in 470 seconden, terwijl de hoogste temperatuur die het roestvrijstalen thermokoppel bereikte ongeveer 125 ° C was
Een tweede experiment werd deze keer uitgevoerd met heet water als verwarmingsbron. Daarom was de methode van thermokoppelverwarming via geleiding / convectie in beide thermokoppels in tegenstelling tot het vorige experiment waarbij de warmteoverdracht stralend was. De resultaten worden hierboven weergegeven in figuur 3. In dit experiment verwarmde het roestvrijstalen thermokoppel sneller dan het keramische thermokoppel. De hoogste temperatuur bereikt door het keramische thermokoppel was ongeveer 75 ° C na 100 seconden.
Conclusies
Bij stralingsverwarming warmt het porseleinen of keramische omhulde thermokoppel sneller op dan het roestvrijstalen thermokoppel. Dit komt waarschijnlijk door de reflectiviteit van de roestvrijstalen mantel. De porseleinen omhulling zou een hogere emissiviteit (typisch 0.9-0.95) hebben, wat een betere absorptie van infrarood zou betekenen, wat tot een snellere reactietijd zou leiden.
Ik zou interessant zijn om dezelfde test te herhalen met een niet-glanzende roestvrijstalen mantel om het effect van de hogere emissiviteit van de verkleurde mantel op de gevoeligheid te beoordelen.
Omgekeerd vertoonde de roestvrijstalen mantel in een geleidende / convectietest uitgevoerd bij lage temperatuur (75 ° C heet water) snellere verwarmingstijden. Dit is waarschijnlijk te wijten aan de hogere thermische geleidbaarheid van roestvrij staal (15 W / mK) in vergelijking met porselein (1.5 W / mK).
