Не все термопары одинаково полезны.

Что может быть проще термопары? Особенно с учётом недорогих материалов, используемых для них сейчас. Разве можно её при этом сделать неправильной? Оказывается можно.


Для современных термопар потребительского класса используются недорогие материалы.
В частности, для распространённых термопар типа K используется два сплава.

Хромель — сплав, состоящий из следующих элементов: хром — 8,7—10 %; никель — 89—91 %; кремний, медь, марганец, кобальт — примеси.

Алюмель — сплав, состоящий из следующих элементов: Ni (93—96 %); Al (1,8—2,5 %); Mn (1,8—2,2 %); Si (0,8—1,2 %).


Золота, платны, бриллиантов и даже микропроцессоров с прошивками здесь нет. Вроде принципиально экономить не на чем. Да и конструкцию проще не придумать — сварил две проволочки и всё.

Но нет, и здесь можно подложить свинью.

Возьмём вот такую термопару:


K типа:


Нагреваем паяльник, припой плавится очень бодро, фирменная термопара (в зелёной оболочке) в капле припоя показывает 312 градусов, что очень похоже на правду, а другая 120 градусов, чего, очевидно, быть не может:


Оба канала термометра работают одинаково.

Возможно, брак в конкретном экземпляре термопары, но у меня их две таких, вторая показывает примерно такое же значение. Вторая фирменная кстати так же показывает тот же (правильный) результат, что и первая фирменная.

На всякий случай проверил контакт в вилке, вроде как всё в порядке, затянуто хорошо следов коррозии нет.

Чтобы исключить влияние паяльника и капли припоя, в котором они плавали, хотя на фирменную термопару это и не влияет, но всё же, я попробовал сравнить термопары в горячем воздухе термофена.

Там ситуация похожая. Разница между фирменными термопарами и не фирменными существенная.

При снижении температуры разница между термопарами падает. При 100 градусах она уже около 5 градусов.

Продавец при этом обещает работу термопары до 500 градусов (подчеркнул синим):


Первый же комментарий под товаром: «Сравнивал с другими термопарами — показания одинаковы ± 0.1 градус»:


И это правда, если сжать её пальцами и нагреть до температуры тела. А вот в районе сотни и выше использовать её уже невозможно.

Я понимаю, под топиком скорее всего обязательно будет комментарий типа: «А чего Вы хотели за 30р ?» (Покупка была давно, когда небо было голубое светло-синее и трава зелёная).
Но всё же… хотелось бы всё-таки не такого трэша.

P.S.
На самом деле ларчик открывался просто.
Открыть ларчик
После написания статьи, как это часто бывает после переноса мыслей на бумагу или высказывания их вслух, мозг начинает работать как-то по-другому и часто находит решение проблемы.
Возможно, мысли занимают место в нейронах и под их тяжестью нейроны оседают на дно мозга, как ил в речке, и уже думать у них не получается. И если эти мысли перенести куда-то ещё, то освободившиеся от них нейроны начинают интенсивно лазить по мозгу в поисках идей.
Но это всё не точно.

В общем, написав первую часть статьи, решил ещё раз подумать.
Почему такое происходит, какие варианты вообще возможны.

В голову пришли следующие два варианта.

1. Изготовитель просто взял левую проволоку.
Экономить там, конечно, особо не сэкономишь, но после моего обзора удивительного провода, сделанного из трёх разных металлов, я уже могу поверить во что угодно.

2. Меня сильно смущала скрутка после места сварки термопары.
Но ещё больше меня смущало то, что у меня уже есть скрученная термопара от мультиметра, и у неё никаких проблем с правильным отображением температуры нет.

В любом случае, первый вариант я не проверю. А второй могу.

Поэтому я решился на уникальный, важный и очень ответственный эксперимент — раскрутить скрутку.
И случилось чудо! Термопара заработала правильно!

Поскольку я не большой специалист в фундаментальной физике, могу лишь предположить суть явлений.

С одной стороны кажется, что скрутка — это КЗ и она однозначно должна ломать работу термопары. С другой, на проволоке может быть достаточный оксидный слой, чтобы получаемые на термопаре милливольты не пробивались через него.
Но если его нет, то КЗ? А вот и нет. Новая термопара в этом месте :)

Соответственно, возможно, реальная точка замера температуры была в конце скрутки, далеко от точки сварки. Кроме того, возможно, несколько таких контактов, создавали несколько термопар, напряжения в которых как-то тоже влияли на результат. А может и нет.

В любом случае, практический результат получен и он меня полностью устраивает. А теоретическое объяснение оставлю специалистам.

На этом у меня всё, всем спасибо.
Добавить в избранное +81 +99
+
avatar
  • Sintetik
  • 21 октября 2023, 21:50
+17
Увидя скрученную термопару, сразу подумал о причине неверных измерений. Что собственно вы и подтвердили.
+
avatar
  • IN19
  • 22 октября 2023, 08:54
+1
Вы совершенно правы. Здесь даже погружение свитой части в горячую зону полностью не спасет, поскольку из-за нестабильной пленки окислов показания будут плавать.
Нужно попробовать расплести свитую часть. Для надежной изоляции часто используются керамические бусинки. Но и тогда гарантии, что термопара будет выдавать табличное значение термо-эдс, нет. Поскольку и материал проводов термопары, и способ получения спая, и материал удлиняющих проводов тоже нормируется.А что там с этим у китайцев — непонятно.
+
avatar
  • Sintetik
  • 22 октября 2023, 09:04
+2
Это потому что сам сталкивался с подобной «неисправностью». Но ниже в комментариях есть метод при котором можно применять скрутку, для этого свариваемые провода должны быть предварительно обожжены. Видимо китайцы с этим не парятся. А скрученная термопара имеет гораздо более прочную конструкцию в плане эксплуатации.
+
avatar
  • BoBateny
  • 21 октября 2023, 22:20
+4
А по моему просто она в скрутке слегка коротила (не до «0») и просаживала напряжение с термопары. Как раз из за этого и нелинейность выходного напряжения
+
avatar
  • Totka
  • 21 октября 2023, 22:35
-1
Народ, а как называется такой интерфейс для pt100:
.

Родной зонд стоит как крыло боинга.

Вот фотка в натуре, тут хорошо видно:
.
.
Или надо просто разъем открутить и напрямую подключить контакты и все дела? Щупы, блин, раз в 5 дешевле, чем этот зонд родной.
+
avatar
0
Методами «задумчивого взгляда» и «научного тыка» установить распиновку пробовали?
Если устраивает получить «показометр», попробуйте подключить по 4-проводной схеме обычный PT100, авось щуп действительно без электроники и вся калибровка в приборе.
+
avatar
  • Totka
  • 22 октября 2023, 01:29
0
Ну все равно хорошие пт100 недешевые, баксов в 10 выйдут. И то простые, если длинные, то еще до 12-13 баксов.

Мб надо без провода купить, провод тоже недешевый, если трехжильный посеребренный с экраном из мелких жил, там прилично за 1м берут за него.
+
avatar
0
На старой работе покупали массово PT1000 «B» (не «A»). Цена была 2.5-3 USD за пару. 2-проводка правда. Разбежности в показаниях (до калибровки) доходила до 0.5 градуса. «A» не намного дороже. Но я думаю что в родном щупе стояло что-то более качественное.
+
avatar
+4
Теплосчетчики. В конце срока службы их снимают тысячами и сдают на цветмет (расходомер — бронзовый). Но если оторвать расходомерные части и отдать их, себе останутся конструкции с двумя PT1000 и электроникой.
+
avatar
+1
У нас долго ждать конца срока службы. Сдают на поверку и еще 4 года можно пользоваться.
+
avatar
0
Всегда можно найти соседний дом или соседний город, и договориться :)
Я нашел и договорился, теперь у меня коробка «термометров с 485 интерфейсом с двумя термодатчиками». Если батарейку поменять, то даже журнал есть :)

Где-то не очень далеко от вас наверняка есть микрорайон, который застраивался примерно лет 10 назад. А в нем есть управляющая компания. А в ней есть сантехник (как его найти, подскажут местные жильцы), который не прочь в пятничный вечер поставить на стол емкость с чем-нибудь вкусным…
+
avatar
0
У нас все не так устроено. Счетчик — собственность владельца жилья, а не УК.
+
avatar
0
Да, разумеется. Но 90% владельцев интересует консистентность учета, а не права собственности на неисправный хлам. Хлам важен единицам (меняли электросчетчики, списался в чате с соседями, набрал N штук… да, поверки нет — но для частных целей это девайс, умеющий измерять напряжение и ток и отдавать по 485. Бесплатно. Пусть будет :))

Поэтому — сантехник.
+
avatar
+5
+
avatar
  • Totka
  • 22 октября 2023, 01:19
0
О, кайф, спасибо огромное. По картинке поиск сразу сделал и вариантов куча вылезла.
+
avatar
  • mike888
  • 21 октября 2023, 22:39
+3
В прошлом веке термопары не покупались у китайцев, а делались руками из соответующей проволоки. Сварка карандашом в домашних условиях проблем не вызывала, но перед этим проволочки прокаливали на газовой плите, чтобы получить оксидный слой изолирующий.
+
avatar
  • vlo
  • 22 октября 2023, 00:47
+14
а в нынешнем веке бесполезные термопары прилагали к копеечным 830ым, так что варить их можно только из любви к процессу.
+
avatar
  • ns3230
  • 23 октября 2023, 02:38
+1
А почему бесполезные? Работают же, и градусы показывают с приемлемой для непрецизионных задач точностью. Из личной практики где пригождались эти термопары:
1. В кухонной духовке (родного показометра нет)
2. В парилке (термометра на 50+ градусов под рукой не было)
3. для замеров мелких ДВС (коса, пила, мопед) на предмет перегрева
4. Для замеров температуры деталей, устанавливаемых горячей посадкой

830-х мультиметров у меня нет уже лет 5, но термопары от них остались, и иногда приходятся кстати. В некоторых случаях удобнее стрельнуть инфракрасным пирометром, но на тех же гладких металлических поверхностях даже дешманская термопара дает более корректные цифры.
+
avatar
  • Offi
  • 21 октября 2023, 22:52
+3
Когда увидел ссылку на обзор четырехцветного провода из разных материалов, то до меня дошло, что же и почему тогда случилось с самосборным фрезерным станочком, который работал какое-то время, потом с годик постоял без дела и уже не подавал признаков жизни. При проверке моторов оказалось, что СИНИЙ провод в обрыве на всех 3-х моторах. Сказать, что я офигел — это ничего не сказать. После замены провода все заработало. Это пипец, товарищи.
+
avatar
  • infino
  • 21 октября 2023, 23:10
0
Мне как то была нужна термопара с сопротивлением 100Ом работающая на минус 100 градусов, в морозильник для расклейки дисплеев, Оригинальный датчик не удалось достать, машину не удалось так глубоко разобрать.
Так и не подобрал датчик.
+
avatar
  • AndrVU
  • 21 октября 2023, 23:37
+1
Оказалось, что PT100 на Али не так то просто купить. Мне это удалось только с четвертой попытки. Все предыдущие при комнатной температуре завышали показания на 5...10 градусов. Деньги возвращали через спор, но времени ушло больше месяца.
+
avatar
0
Как-то слишком много. Схема измерения 4-проводная была?
+
avatar
  • AndrVU
  • 22 октября 2023, 10:09
+1
3-проводная. Но я пробовал датчики прямо к регистрирующему прибору подключать короткими проводами. Результат тот же. Бракованные врали в обоих вариантах подключения примерно одинаково.
+
avatar
0
У овена есть например платиновые термодатчики. Правда не сильно бюджетно
owen.ru/product/dtshh4_termosoprotivleniya_s_kabel_nim_vivodom
+
avatar
  • AndrVU
  • 22 октября 2023, 10:13
+1
Ну, да. У китайцев за такую цену можно 15...20 штук купить.
+
avatar
0
Скорее полторы-две пары.
ссылка
+
avatar
  • AndrVU
  • 22 октября 2023, 12:25
+2
Да, такие конечно дороже. Я попроще брал в минимальном конструктиве с короткими неоконцованными проводами примерно $0.7 за штуку. Один из вариантов бракованных: https://aliexpress.ru/item/1005005169182391.html и те, что оказались нормальными https://aliexpress.ru/item/1005004642180963.html
На фото продавцов они не отличаются друг от друга, но в реале немного по разному выглядят. И маркировка на трубках совсем не такая, как на фото, в обоих вариантах.
+
avatar
0
А бракованные разбирать не пробовали? Может банально «забыли» термопасту положить или датчик не до конца в трубку всунули.
+
avatar
  • AndrVU
  • 22 октября 2023, 13:50
0
Не пробовал, они с торца залиты чем-то жестким. Но мне кажется в них сами датчики дефектные. Ведь если бы была плохая теплопередача, показания бы «плавали». А они по несколько часов лежали на столе, связанными стяжками с эталонным датчиком и подключенными к разным каналам регистратора. На эталонном 20...22, а на этих 28...30, например.
+
avatar
  • vlo
  • 22 октября 2023, 00:48
+4
а это точно была термопара?
+
avatar
  • infino
  • 22 октября 2023, 11:29
-1
Да, там подключение двухпроводное.
+
avatar
  • vlo
  • 23 октября 2023, 03:58
+4
причем тут это? у термопары от температуры меняется эдс. пара — она потому, что эффект на границе сплава двух разных металлов, а не из-за числа контактов. сопротивлением она не характеризуется.
если у датчика меняется сопротивление — это терморезистор. основанный на других физических явлениях.
+
avatar
  • icenet
  • 22 октября 2023, 01:14
+1
Дык, термопара не равно термодатчик. Термопара может быть термодатчиком, но термодатчик совсем не обязан быть термопарой. Тем более, с сопротивлением 100 Ом.
+
avatar
  • infino
  • 22 октября 2023, 11:28
-4
Термопары могут быть и 100Ом и килоом и 10 килоом.
В теории я нашел что может там быть установлено, перелопатил множество справочников, но купить термопару работающую от минус 130 градусов, мне не удалось.

А блок я достал из морозилки и все эксперименты с подключением проводил на столе.
Может вернусь к этой теме, морозилка так и стоит не отремонтированная.
+
avatar
  • icenet
  • 22 октября 2023, 12:04
+5
Это вы всё термометры сопротивления перечислили, а не термопары. У термопар сопротивление не является рабочей характеристикой, а ЭДС. Более того, во всех нормальных контроллерах температуры в настройках можно выбрать, какой датчик используется, термопара или ТС.
+
avatar
  • infino
  • 22 октября 2023, 22:34
-4
Вы же сами прислали скрин где указаны характеристики термопары, 100ом и диапазон температур.
Я привел сопротивление термопары хвост которой выходит из морозильника, физически достать ее не получилось.
Может китайский контролер и может работать с другими термопарами, но в инструкции этого нет и найти способ переключения не удалось.
Морозилка работать от минус 130, термопары которые я находил удалось подобрать работающие от минус 70, но этого мало было.
+
avatar
  • icenet
  • 23 октября 2023, 00:25
0
Это уже даже не смешно. Я вам даже скрин инструкции прислал, где чётко видно, что есть термопары, а есть термометры сопротивления, а вы дальше стоите на своём. Тяжёлый случай)) Может кто-то другой вам ещё объяснит, я пасс.
+
avatar
  • infino
  • 23 октября 2023, 12:40
+4
Я был не внимателен и не прав, понял о чем вы, ночь и все такое.
+
avatar
  • DVANru
  • 21 октября 2023, 23:33
+16
+
avatar
  • IGeras
  • 22 октября 2023, 01:45
0
Купил 3 аналогичные термопары. У всех разные показания. +- 10 градусов.
+
avatar
0
а можно фото фирменной или ссылку на али? заранее спасибо.
+
avatar
+2
Фирменные отдельно не покупал. Две штуки шли в комплекте с термометром из статьи — UNI-T UT320D.



Они уже поношенные, на фото не все их особенности заметны, поэтому опишу словами.

1. Проволоки там толще, соответственно жёстче, проще куда-то просовывать.
2. Изоляция фторопластовая — внешняя зелёная и внутри каждая проволока тоже в своей фторопластовой оболочке. С одной стороны такая изоляция не чепушится, как стекловолоконная, и жёстче, что ещё больше повышает жёсткость термопары, с другой стороны, она менее термостойкая, что и видно на фото.
3. Ну и проволоки, там изначально не скручены, а идут параллельно, и жёсткости хватает им не мяться в таком виде.

На али есть отдельно такие термопары от UNI-T UT320D. Стоят не дёшево. Но есть и внешне прям один в одни, но существенно дешевле. Но в реальности их качество хуже. Проволока тоньше, соответственно они менее жёсткие и внутри общей изоляции изолирована только одна проволока. Соответственно ещё мягче общая конструкция. С другой стороны, она получается тоньше и может пролезть в меньшее отверстие и на показаниях температуры это почти не сказывается — отличия от родной не существенные.
+
avatar
  • DIMAace
  • 22 октября 2023, 05:18
+3
С одной стороны кажется, что скрутка — это КЗ и она однозначно должна ломать работу термопары. С другой, на проволоке может быть достаточный оксидный слой, чтобы получаемые на термопаре милливольты не пробивались через него.
Но если его нет, то КЗ? А вот и нет. Новая термопара в этом месте :)
Холодный спай.
+
avatar
  • wallie
  • 22 октября 2023, 07:59
+13
Проверил на своем 320D и сравнил с китайскими термопарами. Из пакетика показал температуру жала паяльника 200 град, родная — 330. Раскрутил — обе показывают одинаково. Жирный плюс автору.
+
avatar
+1
однако. пошел раскручивать свои.
+
avatar
  • GigroID
  • 24 октября 2023, 16:41
0
Ещё китайцы не заморачиваются с качеством горяего спая. Если нужны измерения с низкой инерцией и минимальной погрешностью, приходится сваривать самостоятельно. А с самой проволокой проблем не возникало.
+
avatar
0
расскажете как варите?
+
avatar
  • GigroID
  • 25 октября 2023, 15:07
+1
Концы прокаливаю зажигалкой, делаю скрутку, обкусываю, затем аккуратно сошлифовываю торец скрутки дремелем, чтобы не разлохматилось. Концы проволоки должны плотно прилегать друг к другу. Тыкаю стержнем из батарейки через утюг (около 30 Ом, как раз подходящий ток). Торец стержня надо каждый раз аккуратно подшлифовывать напильником. Шарик, должен получиться аккуратным, гладким, не больше толщины скрутки, вообще чем меньше, тем лучше. В идеале вообще можно без шарика как такового, лишь бы сварилось достаточно прочно. Раз с нескольких получается более менее. Потренироваться все равно придется. Ну и без лупы с подсветкой ничего не видно толком. Лучше в микроскоп смотреть.
+
avatar
0
Спасибо.