| АВТОР | ДАТА СОЗДАНИЯ | Версия | НОМЕР ДОКУМЕНТА |
|---|---|---|---|
| Доктор Джерард МакГранаган | 20 ноября 2014 | V1.1 | CC11 - 00046 |
Введение
В этом тесте сравнивались два разных типа термопар для оценки реакции на инфракрасный нагрев. Обе термопары были типа K, и одна представляла собой чисто керамическую оболочку, а другая - оболочку из нержавеющей стали.
Информация о термопаре и схема испытаний
Термопары были оба типа K и изготовлены TC UK, Uxbridge UK. Термопара из нержавеющей стали имела длину 6mm ø и 210mm и была изготовлена из нержавеющей стали 321. Другая термопара имела длину 6 мм ø и 165 мм, но материал оболочки представлял собой глиноземистый фарфор.
Сначала обе термопары были установлены под элементом FTE 650W. Изготовлен кронштейн для удержания обоих элементов в одном и том же испытательном положении, чтобы учесть разницу в длине 45mm между оболочками из нержавеющей стали и фарфора. Поэтому наконечники термопары были расположены в идентичных испытательных положениях, как показано на рисунке 1.
Время теста составило 500 секунд.
Итоги
Результаты показаны ниже на рисунке 2. Реакция керамической термопары была намного быстрее, чем термопары из нержавеющей стали. Керамическая термопара достигла температуры 100 ° C в течение приблизительно 51 секунд. В то время как термопара из нержавеющей стали потребовала 242 секунд, чтобы достичь той же температуры. Керамическая термопара также достигла максимальной температуры приблизительно 196 ° C за 470 секунд, в то время как самая высокая температура, достигнутая термопарой из нержавеющей стали, была приблизительно 125 ° C.
На этот раз был проведен второй эксперимент с использованием горячей воды в качестве источника тепла. Поэтому метод нагревания термопары был через проводимость / конвекцию в обеих термопарах, в отличие от предыдущего эксперимента, где передача тепла была излучательной. Результаты показаны выше на рисунке 3. В этом эксперименте термопара из нержавеющей стали нагревается быстрее, чем керамическая термопара. Самая высокая температура, достигнутая керамической термопарой, составляла приблизительно 75 ° C после секунд 100.
Выводы
При радиационном нагреве термопара из фарфоровой или керамической оболочки нагревается быстрее, чем термопара из нержавеющей стали. Вероятно, это связано с отражательной способностью оболочки из нержавеющей стали. Фарфоровая оболочка будет иметь более высокую излучательную способность (обычно 0.9-0.95), что обеспечивает лучшее поглощение инфракрасного излучения, что приводит к более быстрому времени реакции.
Было бы интересно повторить то же испытание с не блестящей оболочкой из нержавеющей стали, чтобы оценить влияние более высокой излучающей способности обесцвеченной оболочки на чувствительность.
И наоборот, в проводящем / конвективном испытании, проводимом при низкой температуре (75 ° C, горячая вода), оболочка из нержавеющей стали показала более быстрое время нагрева. Это, скорее всего, связано с более высокой теплопроводностью нержавеющей стали (15 W / mK) по сравнению с фарфором (1.5 W / mK).
