Termoelementhylster - rustfritt stål v keramikk

FORFATTER DATE LAGET VERSJON DOKUMENTNUMMER
Dr. Gerard McGranaghan 20 november 2014 V1.1 CC11 - 00046

Introduksjon

I denne testen ble to forskjellige typer termoelement sammenlignet for å evaluere respons på infrarød oppvarming. Begge termoelementene var av type K, og den ene var en rent keramisk kappe, mens den andre var av rustfritt stål.

Termoelementinformasjon og testoppsett

Termoelementene var begge Type K og produsert av TC UK, Uxbridge UK. Termoelementet i rustfritt stål var 6mm ø og 210mm langt og kappet i 321 rustfritt stål. Det andre termoelementet var 6mm ø og 165mm langt, men kappematerialet var aluminiumholdig porselen.

Figur 1: Eksperimentell utforming
Figur 1: Eksperimentell utforming

For det første ble begge termoelementene satt opp under et FTE 650W-element. En brakett ble fremstilt for å holde begge elementene i samme testposisjon for å tillate 45mm lengdeforskjell mellom rustfritt stål og porselenskjeder. Derfor var tipsene til termoelementet lokalisert i identiske testposisjoner som vist i figur 1.
Testtiden var 500sekunder.

Resultater

Resultatene er vist nedenfor i figur 2. Reaksjonen fra det keramiske omhyllede termoelementet var mye raskere enn det rustfrie ståltermoelementet. Det keramiske termoelementet nådde en temperatur på 100 ° C på omtrent 51 sekunder. Mens termoelementet i rustfritt stål tok 242 sekunder å oppnå samme temperatur. Det keramiske termoelementet nådde også en maksimal temperatur på omtrent 196 ° C i 470 sekunder, mens den høyeste temperaturen det rustfrie ståltermoelementet nådde var omtrent 125 ° C

Figur 2: Resultater av infrarød oppvarmningshastighet for keramiske og rustfrie stålhylster termoelementer.
Figur 2: Resultater av infrarød oppvarmningshastighet for keramiske og rustfrie stålhylster termoelementer.
Figur 3. Resultater av ledende / konvektiv oppvarmingshastighet for keramiske og rustfrie stål kappede termoelementer
Figur 3. Resultater av ledende / konvektiv oppvarmingshastighet for keramiske og rustfrie stål kappede termoelementer

Et annet eksperiment ble utført denne gangen ved bruk av varmt vann som varmekilde. Derfor var metoden for termoelementoppvarming via ledning / konveksjon i begge termoelementene i motsetning til forrige eksperiment hvor varmeoverføringen var strålende. Resultatene er vist over i figur 3. I dette eksperimentet oppvarmet det termoelementet i rustfritt stål raskere enn det keramiske termoelementet. Den høyeste temperaturen nådd med det keramiske termoelementet var omtrent 75 ° C etter 100 sekunder.

Konklusjoner

Ved strålingsvarme varmes porselen eller keramisk omhyllet termoelement raskere enn det termoelementet i rustfritt stål. Dette skyldes sannsynligvis refleksjonsevnen i rustfritt stålkappe. Porselenshylsteret vil ha en høyere emissivitet (vanligvis 0.9-0.95) som står for bedre absorpsjon av infrarød, noe som fører til en raskere reaksjonstid.

Jeg ville være interessant å gjenta den samme testen med en ikke-blank skinn i rustfritt stål for å vurdere effekten av den høyere emissiviteten til den misfargede skjeden på følsomheten.

Omvendt, i en ledende / konvektiv test utført ved lav temperatur (75 ° C varmt vann) viste rustfritt stålhylsteret raskere oppvarmingstid. Dette skyldes mest sannsynlig den høye varmeledningsevnen til rustfritt stål (15 W / mK) sammenlignet med porselen (1.5 W / mK).

Logg inn

Melde deg på

Registrere