Paviršiaus -montuojamos tarpinės-tipo termopora, taip pat žinoma kaip poveržlės termopora arba tarpiklis-montuojamas paviršiaus jutiklis, yra specializuotas ne-invazinis temperatūros matavimo prietaisas, skirtas tiesiogiai pritvirtinti prie plokščių arba išlenktų paviršių, negręžiant, suvirinant ar įsiskverbiant į išmatuojamą objektą. Jis veikia pagal Seebeck efektą, kai dviejų skirtingų metalų (termoporos laidų) sandūra sukuria nedidelę įtampą, proporcingą temperatūrų skirtumui tarp karštosios matavimo jungties ir šaltos atskaitos jungties. Tada ši įtampa konvertuojama į temperatūros rodmenis naudojant suderinamą prietaisą su šaltos sankryžos kompensavimu.
Skirtingai nuo įkišimo{0}}stiliaus zondų, kuriems reikia skylių arba panardinimo į terpę, tarpiklio-tipo termoporos remiasi intymiu paviršiaus kontaktu per ploną metalinę poveržlę arba tarpiklį, todėl jie idealiai tinka tais atvejais, kai invazinis montavimas yra nepraktiškas, draudžiamas arba gali pažeisti konstrukcijos vientisumą.
Pagrindiniai komponentai apima
Termoporos elementai: dažniausiai K tipo (nikelis-chromas / nikelis-silicis) dėl plataus diapazono (-200 laipsnių iki +1350 laipsnių), įperkamumo ir patikimumo oksiduojančioje aplinkoje. Alternatyvos yra T tipas (varis / konstantanas), skirtas žemesnei temperatūrai ir geresniam tikslumui kriogeniniuose ir vidutiniuose diapazonuose (nuo -200 laipsnių iki +350 laipsnio), arba J tipą (geležies / konstantanas), skirtas bendrai naudoti iki maždaug 750 laipsnių. Abu laidai yra suvirinti arba suspausti, kad susidarytų plokščia arba šiek tiek iškilusi matavimo jungtis, optimizuota paviršiaus kontaktui.
Izoliacinis sluoksnis: didelio{0}}grynumo magnio oksido (MgO) milteliai yra tankiai sutankinti aplink termoporos laidus, kad būtų užtikrinta puiki elektros izoliacija, didelis šilumos laidumas, užtikrinantis greitą šilumos perdavimą, ir apsauga nuo drėgmės bei vibracijos. Kai kuriose konstrukcijose aukštos temperatūros keraminiai izoliatoriai arba stiklo pluošto įvorės papildo izoliaciją, kad padidintų patvarumą.
Metalinis tarpiklis (poveržlė): paprastai plonas diskas (apie 1–2 mm storio, dažnai standartiškai 1,78 mm), pagamintas iš 304 nerūdijančio plieno, kad būtų užtikrintas bendras atsparumas korozijai, arba 316 l nerūdijančio plieno, kad būtų padidintas atsparumas įdubimams ir cheminėms medžiagoms. Tarpiklis atlieka dvejopą paskirtį: veikia kaip labai laidi šiluminė sąsaja, greitai perduodanti šilumą nuo paviršiaus į sankryžą, taip pat yra mechaninis tvirtinimo pagrindas su centrine anga (pvz., 5 mm, 6 mm, 1/4", arba M6/M8 dydžių) varžtams arba varžtams po esamomis tvirtinimo detalėmis, pvz., varžtais, smeigėmis ar veržlėmis, užtikrina didelį kontaktinį plotą 0–50 mm2. Paviršiaus temperatūros vidurkį ir sumažina lokalizuotas karšto / šalto taško klaidas.
Švino laidai: prailginti ekranuotais kompensaciniais kabeliais, suderintais su termoporos tipu (pvz., KX tipas, skirtas K tipui), kad būtų sumažintos ilgo veikimo klaidos. Šie kabeliai dažnai yra izoliuoti iš PVC-, teflono- arba stiklo pluošto-, su pintu nerūdijančio plieno ekranu, kad būtų atsparūs elektromagnetiniams trukdžiams (EMI) pramoninėse aplinkose. Užbaigimo parinktys apima plikus laidus, kastuvų antgalius, miniatiūrines jungtis (pvz., OSTW arba SMPW mini-kištuką) arba standartines apvalias{10}}kontaktines jungtis, kad būtų lengva integruoti į duomenų kaupiklius, valdiklius ar rankinius matuoklius.
Pagrindiniai šios konstrukcijos pranašumai: nereikia gręžti ar modifikuoti tikslinio paviršiaus, todėl galima greitai ir lengvai montuoti; atsako laikas yra įspūdingai greitas (paprastai per 2–8 sekundes, kad būtų pasiektas 63 % žingsnio pokyčio, priklausomai nuo šiluminės masės ir kontaktinio slėgio); plati kontaktinė sritis pagerina matavimo reprezentatyvumą, palyginti su taškiniais{3}}kontaktiniais zondais; o tvirta konstrukcija tinka stipriai-vibracijai, aukštoje-temperatūroje besisukančiai dalims, plonasieniams-indams ar subtiliems komponentams.
Tipiški taikymo scenarijai
Šie jutikliai puikiai tinka scenarijuose, kuriems reikalingas neardomasis, paviršinis-pagrįstas stebėjimas:
Varikliai ir guoliai: tvirtinami po guolių korpuso varžtais arba prie variklių korpusų, kad būtų galima nuolat stebėti temperatūros kilimą, kad būtų išvengta izoliacijos gedimo, tepalų degradacijos arba katastrofiško elektros variklių, siurblių, ventiliatorių ir pavarų dėžių perdegimo.
Vamzdžių išorinės sienelės: idealiai tinka stebėti garų, karšto aliejaus, šaltnešio ar proceso skysčių linijas ŠVOK, elektrinėse, naftos perdirbimo gamyklose ir chemijos įmonėse,{0}}suteikiančios anksti aptikti izoliacijos gedimą, garų gaudyklių problemas arba srauto sutrikimus nenutraukiant paslaugos.
Pramoninės liejimo formos: naudojamos liejimo, liejimo ar štampavimo įrankiuose, kad būtų galima patikrinti vienodą temperatūrą tarp plokščių ir ertmių, užtikrinant vienodą dalių kokybę, sumažinant ciklo trukmę ir sumažinant defektus, tokius kaip deformacijos ar įdubimo žymės.
Elektroniniai komponentai: paviršiuje{0}}montuojami ant PCB plokščių, galios tranzistorių, IGBT modulių, aušintuvų ar serverių stelažų, kad būtų galima nustatyti šilumos paskirstymą, nustatyti karštąsias vietas, palaikyti šiluminio projektavimo patvirtinimą arba suaktyvinti apsaugą nuo per{1}}temperatūros elektronikos gamyboje ir duomenų centruose.
Saulės baterijos (fotovoltiniai moduliai): naudojamos aptikti karštąsias vietas, atsiradusias dėl šešėlio, elementų neatitikimo ar nešvarumų, -svarbių atliekant prevencinę priežiūrą didelėse-saulės energijos fermose, kur dėl neaptiktų anomalijų gali sumažėti efektyvumas arba gali kilti gaisro pavojus.
3D spausdinimo įranga: tvirtinama prie šildomų lovų, ekstruderio blokų arba statomų platformų, kad būtų galima kalibruoti ir stebėti temperatūros vienodumą, užtikrinti sluoksnių sukibimą, sumažinti didelių spaudinių deformaciją ir optimizuoti spausdinimo kokybę priedų gamybos sistemose.
Papildomi naudojimo būdai apima aviacijos ir kosmoso komponentus (lengvo paviršiaus stebėjimas), ŠVOK kanalus, kompresorių korpusus ir laboratorines orkaites, kur pageidautina, kad įsiskverbimas būtų minimalus.
Diegimo ir naudojimo pastabos
Montavimas nesudėtingas: padėkite tarpiklį lygiai ant švaraus, lygaus paviršiaus (terminė pasta arba trinkelės gali sustiprinti kontaktą, jei reikia), tada pritvirtinkite po varžtu arba veržle vidutiniu sukimo momentu, kad išvengtumėte poveržlės deformacijos ir užtikrintumėte tvirtą kontaktą. Laidus reikia nutiesti toliau nuo šilumos šaltinių ir apsaugoti nuo vibracijos.
Šios termoporos pasižymi vidutiniu tikslumu (paprastai ±1,5–2,5 laipsnio arba ±0,75 % K tipo atveju), greitą šiluminę reakciją dėl mažos masės ir puikų patvarumą atšiaurioje aplinkoje. Jie yra praktiškas, ekonomiškas{4}}sprendimas, kai invaziniai jutikliai netinka, nes paprastas diegimas derinamas su patikimais paviršiaus temperatūros duomenimis įvairiose pramonės ir technikos srityse.
