Osnovne razlike između termoparova tipa N i tipa J leže u njihovom sastavu materijala, opsegu mjerenja temperature, karakteristikama stabilnosti, prilagodljivosti okolišu i primjenjivim industrijskim scenarijima. Oni predstavljaju dvije tipične tehničke rute u modernom industrijskom mjerenju temperature: "visoka-stabilnost, srednje-visoka temperatura" i "ekonomična, srednje-niska temperatura opće-vrste", respektivno. Termoparovi tipa N značajno poboljšavaju -otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama i dugotrajnu-stabilnost kroz optimiziranu kompoziciju legure, što ih čini pogodnim za kontinuirano mjerenje visoke{8}}temperature od 400 do 1300 stepeni. Termoparovi tipa J, s druge strane, poznati su po niskoj cijeni, velikom izlazu signala i otpornosti na smanjenje atmosfere, te se široko koriste u kontroli industrijskih procesa u rasponu od 0-750 stepeni, kao što je u hemijskoj i prehrambenoj industriji.
I. Sastav materijala: nikl-hrom-silicijum/nikl-silicijum-magnezijum naspram gvožđa-konstantan
N-Termopar (Nikal-Krom-Silicijum/Nikal-Silicijum-Magnezijum): Pozitivna elektroda (NP) je legura nikla-hroma-silicijuma (Ni{4Cr.7}:2:1:Si). elektroda (NN) je legura nikla-silicijum-magnezijum (Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1).
Spada u kategoriju termoelemenata od osnovnih metala. Povećanjem sadržaja Cr i Si i eliminacijom lako oksidiranih elemenata kao što su Mn i Co, on efikasno prevazilazi -problem naručivanja kratkog dometa termoparova tipa K- u opsegu od 300~500 stepeni.
J-Termopar (Gvožđe-Konstantan): Pozitivna elektroda je čisto gvožđe (JP), a negativna elektroda je legura bakra-nikla (JN, takođe poznata kao konstantan). Nominalni sastav je 55% bakra, 45% nikla i u tragovima mangana, kobalta itd.
Također spada u kategoriju termoparova od osnovnih metala, ali zbog lake oksidacije željezne elektrode, dugotrajna-radna temperatura je ograničena.
Zaključak: Materijali tipa N su stabilniji i prikladniji za dugotrajan-rad na visokim{1}}ima; Materijali tipa J su niži po cijeni i isplativiji, pogodni za srednje{3}} i niske{4}}serijske primjene.
II. Poređenje temperaturnog opsega: Tip N pokriva širi raspon visokih-temperatura, dok se tip J fokusira na praktične srednje- i niske-prilike.
|
Tabela: Tip |
Dugoročna-radna temperatura |
Kratkotrajna{0}}izdržljiva temperatura |
Efektivni opseg mjerenja |
|
Tip N |
1200 stepeni |
1300 stepeni |
-200~1300 stepeni |
|
Tip J |
500~750 stepeni |
750 stepeni |
-210~1200 stepeni (uobičajeno 0~750 stepeni) |
Termoparovi tipa N mogu stabilno raditi tokom dužeg perioda ispod 1200 stepeni. U opsegu od 400~1300 stepeni, njihove termoelektrične karakteristike su linearno superiorne u odnosu na tip K, što ih čini idealnim izborom za industrijske peći na visokim temperaturama.
Iako tip J ima širok teoretski temperaturni raspon, njegova praktična primjena obično je ograničena na ispod 750 stupnjeva jer željezna katoda brzo oksidira na visokim temperaturama i sklona je lomljenju.
Napomena: Termoparovi tipa J moraju biti opremljeni zaštitnim omotačem (kao što je nerđajući čelik 304/316) iznad 500 stepeni da bi se produžio njihov životni vek; Termoparovi tipa N se ne preporučuju za upotrebu u slabim oksidirajućim ili redukcijskim atmosferama.
III. Osjetljivost i karakteristike izlaznog signala
Termopar tipa N: Termoelektrični potencijal je približno 39 μV/stepen, sa umjerenom osjetljivošću, nižim od tipa E i tipa J, ali višim od tipa S.
Prednosti uključuju mali termoelektrični potencijal potencijala i dobru ponovljivost na visokim temperaturama, što ga čini pogodnim za dugotrajno-prikupljanje podataka i automatsko praćenje.
Termoelement tipa J: Termoelektrični potencijal je oko 50~51μV/stepen, sa većom osjetljivošću od tipa K, a signal je lako dobiti i obraditi.
Linearnost radi dobro u opsegu od 0~750 stepeni sa malim greškama, što ga čini pogodnim za industrijske sisteme za kontrolu temperature.
Primer poređenja: Na 600 stepeni, tip J daje približno 30~33mV, dok tip N daje približno 23~25mV. Tip J ima jači signal i pogodniji je za direktno očitavanje običnim instrumentima.
IV. Prilagodljivost okoline i ograničenja upotrebe
|
Tablica Tip okruženja |
Izvedba tipa N- |
Izvedba tipa J- |
|
Oksidirajuća atmosfera |
Odlična, jaka otpornost na oksidaciju ispod 1200 stepeni |
Gvozdena katoda se lako oksidira iznad 500 stepeni, potrebna je zaštitna cijev |
|
Reducing Atmosphere |
Nije primenljivo |
Upotrebljiv, otporan na koroziju H₂ i CO gasa |
|
Inertno/vakuumsko okruženje |
Ne preporučuje se |
Upotrebljiv, pogodan za razna radna stanja |
|
Okolina koja sadrži sumpor |
Strogo zabranjeno |
Strogo zabranjeno, lako korodira gvožđem i konstantanom |
|
Dugoročna{0}}stabilnost |
Odlična, jaka otpornost na neutronsko zračenje |
Prosječan, lako se kvari na visokim temperaturama |
Preporuka: N-tip se koristi u -pešama na visokim temperaturama, opremi za nuklearnu energiju i drugim scenarijima koji zahtijevaju dugoročnu-stabilnost; J- tip je pogodan za industrijska postrojenja sa redukcijskim gasovima, kao što su prerada nafte, hemijska i prehrambena industrija.
V. Poređenje tipičnih scenarija primjene
Termoparovi tipa N-: Široko se koriste u industrijskim pećima na visokim-opremama, opremi za termičku obradu, praćenju svemirskih motora, praćenju temperature nuklearnog reaktora i drugim aplikacijama koje zahtijevaju visoku dugoročnu-stabilnost.
Zbog svojih superiornih ukupnih performansi u poređenju sa tipom K, oni postepeno zamjenjuju tip K kao nova generacija srednje{0}} i visokih{1}}standarda za mjerenje temperature.
Termoparovi tipa J-: Obično se koriste u mašinama za brizganje plastike, linijama za sušenje hrane, malim kotlovima, laboratorijskim vakuum pećima i drugim poljima koja zahtijevaju otpornost na reducirajuće atmosfere ili nisko{1}}mjerenje temperature.
Zbog niske cijene i visokog izlaznog signala, često se koriste i kao privremena zamjena za termoelemente tipa K tokom održavanja opreme.
