Applicazione di una termocoppia su una superficie


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Sto cercando consigli su come attaccare una termocoppia a una superficie metallica in un modo che sia relativamente resistente alla temperatura (più di così) colla.

Ho del filo spinato molto fine a portata di mano per realizzare termocoppie e saldatrici a punti speciali che si uniranno a loro per formare un cordone. Il mio obiettivo è quello di attaccarli a un foglio spesso 3-7 mm una sorta di metallo. Potrebbe essere acciaio, alluminio, rame ecc. Non ho una forte preferenza né sul metallo utilizzato né sullo spessore esatto. Ho accesso alle più comuni attrezzature per la lavorazione dei metalli e posso acquistare strumenti e materiali di base, ma non posso giustificare le spese di un saldatore appositamente costruito per questo tipo di cose.

Finora ho provato due cose (senza successo):

  • Saldatura: ho usato una torcia a gas per riscaldare la piastra di rame abbastanza da ottenere una bella pozza di saldatura su di essa e poi ho cercato di immergere il TC (già saldato). Il filo semplicemente non si bagnerebbe, spingerebbe semplicemente la saldatura fuori strada e non potrebbe stabilire una connessione.

  • Saldatura TIG: ho provato a saldare un filo TC e un TC nudo su una piastra di alluminio formando una piccola pozza sulla piastra e quindi tentando di immergere il filo nella pozza mentre estinguevo rapidamente l'arco. Per lo più il filo si è appena sciolto e "è scappato" dall'arco. Altre volte non si fondeva in superficie. Ho anche provato a mettere in anticipo il filo a contatto con la superficie e ad iniziare l'arco.

So di aver sentito parlare di farlo, ma non sono stato in grado di trovare buone informazioni su come farlo effettivamente. Potrei usare qualsiasi cosa, da una risposta definitiva ai commenti su come migliorare le tecniche che ho già tentato.

ps Saldo semi-regolarmente ma ho pochissima esperienza di saldatura (specialmente con una torcia), quindi non assumere molte abilità o conoscenze in quel reparto.


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Potresti includere un'immagine delle termocoppie che stai cercando di usare. Dalla tua domanda ho l'impressione che tu stia usando solo una coppia di fili e sto pensando di avvitarli con un sistema di tipo a staffa o intrecciare i fili tra la piastra metallica principale e una piastra più piccola che è avvitata alla piastra principale.
Fred,

Stai in qualche modo collegando elettricamente il metallo della termocoppia alla superficie del metallo?
jjack,

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Qual è l'applicazione di questa cosa e che tipo di temperature ti aspetti di vedere?
whatsisname

Che tipo di themromcouple (TC)? Rame-Costantino di tipo T, saldature bene. Che ne dici di mettere il TC sotto un morsetto a vite.
George Herold,

Di quali temperature stiamo parlando? Il silicone per sigillare i camini può resistere fino a 1200 ° C.
SF.

Risposte:


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Ho finito per trovare una soluzione che funziona (non ho ancora provato i cementi suggeriti da altri).

Il trucco era usare un saldatore a punti piuttosto che un saldatore a tig.

Con le impostazioni di potenza corrette, che ha attaccato il TC alla superficie senza danneggiare nessuno dei due componenti.

Non è eccezionalmente forte (ho usato fili TC molto fini), ma dovrebbe risultare in condizioni il più vicino possibile a quello che sarebbero se il TC non fosse lì.


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La saldatura può modificare le proprietà elettriche dei fili e compromettere l'affidabilità delle letture.
Wallace Park,

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@WallacePark Bene, le termocoppie sono normalmente saldate insieme in primo luogo. L'unica differenza qui è che verranno fuse anche con il substrato. La legge dei metalli intermedi indica che il coinvolgimento di un terzo componente non interferirà con la lettura TC, a condizione che la temperatura sia localmente uniforme.
Dan,

@ Dan - Will W ha risposto alla tua domanda suggerendo un saldatore a punti. Per curiosità, perché non hai accettato la sua risposta e poi hai lasciato questo come commento?
CBRF23,

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Per un'opzione facilmente rimovibile è possibile utilizzare il nastro Kapton. È resistente al calore e funziona bene per mantenere temporaneamente una termocoppia in posizione.

Avvolgo anche i fili in Kapton per l'isolamento elettrico.


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Un po 'in ritardo al gioco.

Un metodo raccomandato in Steam di B&W , la sua generazione e utilizzo , è quello di praticare piccoli fori ben fissati nel substrato metallico, inserire i singoli fili nei fori e fissarli in posizione. Questo evita i problemi che altri hanno sollevato riguardo alla saldatura che incidono sulle proprietà. Fornisce un contatto intimo con la superficie misurata. Non introduce alcun materiale aggiuntivo. Servirà a tutte le temperature a cui possono resistere i materiali stessi del substrato e della termocoppia. Dovrebbe essere moderatamente robusto meccanicamente.

La coppia della rete è uguale a quella del collegamento filo-filo standard, ma è composta da ciascuno dei fili al substrato, presi in serie.

Su mio suggerimento, un cliente ha usato questo metodo con successo in una caldaia accesa.


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Se non sei troppo preoccupato per la velocità di risposta, potresti essere in grado di incorporare la termocoppia in un grasso termico, quindi saldare un pezzo di acciaio di spessore sulla parte superiore per fornire supporto meccanico.

Ho sempre visto termocoppie saldate direttamente su un substrato prima con apparecchiature per saldatura a punti.


Grazie. Sai se un normale saldatore a punti potrebbe fare il trucco? Sono sicuro di poterne accedere a uno se questo potesse produrre risultati migliori.
Dan,

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Vorrei usare un epossidico termico ( agente di impregnazione ) per questo. L'ho già fatto con successo con un termistore. Inoltre non ne sono sicuro, ma probabilmente si desidera isolare elettricamente la termocoppia in modo da non perdere la tensione di un componente collegato a terra e quindi ottenere una lettura errata. Quindi un agente di impregnazione è ottimo per questo (alta conducibilità termica, ma non conducibilità elettrica).

È possibile acquistare pacchi di sacchetti divisi da fornitori di elettronica, togliere la clip in modo che i liquidi possano mescolarsi e quindi versarla / sbollentarla secondo necessità. Quindi guarisce in circa 24 ore. Tuttavia, se questa è solo un'applicazione una tantum e hai solo bisogno di una piccola quantità, questo è probabilmente un modo molto costoso per fare questo compito, quindi trova un appassionato di elettronica locale (prova il tuo hackspace locale) e chiedi loro un piccolo blob quando stanno facendo un lavoro più ampio con le cose.


Deve essere un'epossidica? Ho usato colle termiche al silicone (vedi, ad esempio, un prodotto chiamato HC910) che sono elettricamente isolanti da conduttori termici. Circa $ 5 / oncia, ma puoi semplicemente spremere la quantità di cui hai bisogno da una singola provetta, rispetto ai composti di impregnazione epossidica che sono $ 3 / oncia ma non è facile da ottenere o mescolare in piccole quantità.
feetwet

@feetwet la colla al silicone suona meglio quindi per le applicazioni una tantum.
Jhabbott,

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Praticare un piccolo foro nell'alluminio, un grande enuf per inserire la testa di giunzione TC, quindi battere il bordo del foro con un punzone centrale, che deformerà il foro per trattenere meccanicamente il TC nel foro. Funziona alla grande in applicazioni ad alta temperatura.


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Che ne dici di cemento ceramico? Se correttamente miscelato e usato, l'OB-400 è buono fino a 1425 ° C (2600 ° F). Saldare un TC su superfici metalliche richiede abilità e pazienza. Ancora di più di quanto sopra durante la saldatura TIG. Hai preso in considerazione l'utilizzo di una termocoppia autoadesiva ?


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I cavi T / C richiedono un tallone o uno scarico della tensione se separati sulla superficie da misurare, entrambi i metodi funzionano bene sul metallo. Indurire un posto per il tallone è meglio se la superficie non è delicata. Fissare con resina epossidica (senza metallo) o fissare con un nastro di alluminio ricoperto di rtv per alleviare lo stress. Se si collegano fili scoperti, saldare a punti i fili con anelli antistress nei fili (in questo modo i fili non si rompono in caso di espansione termica), quindi coprire con resina epossidica.

I fili saldati a punti sono più precisi delle perle.


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Prova a usare atau (unità di attacco per termocoppia) che normalmente funzionano


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Puoi migliorare la tua risposta aggiungendo maggiori dettagli su come funziona questa tecnologia e aggiungendo riferimenti per illustrarla.
Chris Johns,

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Al nastro è anche una buona opzione.

Alcuni epossidici miscelati con polvere di metallo (polvere di ferro) sono un altro metodo.


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Ciao user6012, benvenuto in engineering.SE. Ci concentriamo su domande e risposte di qualità qui, e le risposte di qualità richiedono più di poche frasi. Perché il nastro Al è una buona opzione? Qual è il punto di mescolare la polvere di metallo nell'epossidico?
Chris Mueller,
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