Osnovni princip mjerenja temperature termoelementom
Dva vodiča od različitih materijala ili poluvodiča A i B zavareni su zajedno da tvore zatvorenu petlju. Kada postoji temperaturna razlika između dviju spojnih točaka 1 i 2 vodiča A i B, između njih se stvara elektromotorna sila, pa se u petlji A stvara velika struja u piroelektričnom efektu. Taj se fenomen naziva piroelektrični efekt. Termoparovi koriste ovaj efekt za rad.
Što je termoelement?
I termoelementi i toplinski otpori pripadaju kontaktnom mjerenju temperature u mjerenju temperature. Iako su njihove funkcije za mjerenje temperature objekta iste, njihova načela i karakteristike su različiti.
Termoelement je najrasprostranjeniji uređaj za mjerenje temperature. Njegove glavne karakteristike su širok raspon mjerenja, relativno stabilna izvedba, jednostavna struktura, dobar dinamički odziv i mogućnost daljinskog prijenosa električnih signala od 4-20 mA, što je pogodno za automatsku kontrolu i koncentraciju. kontrolirati. Princip mjerenja temperature termoelementom temelji se na termoelektričnom učinku. Dva različita vodiča ili poluvodiča spojena su u zatvorenu petlju. Kada su temperature na dva spoja različite, u petlji će se generirati termoelektrični potencijal. Taj se fenomen naziva piroelektrični efekt, također poznat kao Seebeckov efekt. Termoelektrični potencijal generiran u zatvorenoj petlji sastoji se od dvije vrste električnog potencijala; termoelektrični potencijal i kontaktni potencijal. Termoelektrični potencijal odnosi se na električni potencijal koji generiraju dva kraja istog vodiča zbog različitih temperatura. Različiti vodiči imaju različite gustoće elektrona, pa generiraju različite električne potencijale. Kontaktni potencijal, kao što naziv implicira, odnosi se na to kada su dva različita vodiča u kontaktu. Budući da je njihova gustoća elektrona različita, stvara se određena količina difuzije elektrona. Kada dosegnu određenu ravnotežu, potencijal formiran kontaktnim potencijalom ovisi o svojstvima materijala dvaju različitih vodiča i temperaturi njihovih dodirnih točaka. Trenutno, termoelementi koji se koriste na međunarodnoj razini imaju standardnu specifikaciju. Međunarodni propisi propisuju da se termoelementi dijele u osam različitih podjela i to na B, R, S, K, N, E, J i T. Najniža moguća mjerna temperatura Mjerena na minus 270 stupnjeva Celzija, do 1800 stupnjeva Celzija, od čega B, R i S pripadaju platinastoj seriji termoparova. Budući da je platina plemeniti metal, oni se nazivaju i termoelementi plemenitih metala, a ostali termoelektrici jeftinih metala. I. Postoje dvije vrste termoelementa, uobičajeni tip i oklopni tip. Obični termoelementi se uglavnom sastoje od termoelementa, izolacijske cijevi, zaštitne čahure i razvodne kutije, dok je oklopni termoelement kombinacija žice termoelementa, izolacijskog materijala i metalne zaštitne navlake. Čvrsta kombinacija nastala rastezanjem. Ali za prijenos električnog signala termoelementa potrebna je posebna žica, ova vrsta žice se zove kompenzacijska žica. Različiti termoelementi zahtijevaju različite kompenzacijske žice, a njihova glavna funkcija je povezivanje s termoelementom kako bi referentni kraj termoelementa bio udaljen od napajanja, tako da je temperatura referentnog kraja stabilna. Kompenzacijske žice podijeljene su u dvije vrste: kompenzacijski tip i tip produžetka. Kemijski sastav produžne žice je isti kao i termoelement koji se kompenzira. Međutim, u praksi produžna žica nije izrađena od istog materijala kao termoelement. Zamijenite sa žicama s istom gustoćom elektrona. Veza između kompenzacijske žice i termoelementa općenito je vrlo jasna. Pozitivni pol termoelementa spojen je na crvenu žicu kompenzacijske žice, a negativni pol na preostalu boju. Većina općih kompenzacijskih žica izrađena je od legure bakra i nikla.