Základní princip měření teploty termočlánkem
Dva vodiče z různých materiálů nebo polovodiče A a B jsou svařeny dohromady a tvoří uzavřenou smyčku. Když je teplotní rozdíl mezi dvěma připojovacími body 1 a 2 vodičů A a B, vzniká mezi nimi elektromotorická síla, takže ve smyčce vzniká při pyroelektrickém jevu velký proud. Tento jev se nazývá pyroelektrický jev. Termočlánky využívají tento efekt k práci.
Co je termočlánek?
Ke kontaktnímu měření teploty při měření teploty patří jak termočlánky, tak tepelné odpory. Ačkoli jsou jejich funkce pro měření teploty objektu stejné, jejich principy a vlastnosti se liší.
Termočlánek je nejrozšířenějším zařízením pro měření teploty. Jeho hlavní charakteristiky jsou široký měřicí rozsah, relativně stabilní výkon, jednoduchá struktura, dobrá dynamická odezva a schopnost přenášet elektrické signály 4-20mA na dálku, což je výhodné pro automatické řízení a koncentraci. řízení. Princip měření teploty termočlánkem je založen na termoelektrickém jevu. Dva různé vodiče nebo polovodiče jsou spojeny do uzavřené smyčky. Když jsou teploty na dvou přechodech různé, bude se ve smyčce generovat termoelektrický potenciál. Tento jev se nazývá pyroelektrický efekt, známý také jako Seebeckův efekt. Termoelektrický potenciál generovaný v uzavřené smyčce se skládá ze dvou druhů elektrického potenciálu; termoelektrický potenciál a kontaktní potenciál. Termoelektrický potenciál se týká elektrického potenciálu generovaného dvěma konci stejného vodiče v důsledku různých teplot. Různé vodiče mají různé hustoty elektronů, takže generují různé elektrické potenciály. Kontaktní potenciál, jak název napovídá, se týká kontaktu dvou různých vodičů. Protože jejich elektronové hustoty jsou různé, vzniká určité množství elektronové difúze. Když dosáhnou určité rovnováhy, potenciál vytvořený kontaktním potenciálem závisí na materiálových vlastnostech dvou různých vodičů a teplotě jejich kontaktních bodů. V současnosti mají mezinárodně používané termočlánky standardní specifikaci. Mezinárodní předpisy stanovují, že termočlánky se dělí do osmi různých divizí, a to B, R, S, K, N, E, J a T. Nejnižší možná teplota měření Měřeno při minus 270 stupních Celsia, až 1800 stupních Celsia, z toho B, R a S patří do platinové řady termočlánků. Protože platina je drahý kov, nazývají se také termočlánky z drahých kovů a ty zbývající se nazývají levné kovové termoelektriky. I. Existují dva typy termočlánků, běžný typ a pancéřovaný typ. Běžné termočlánky se obecně skládají z termody, izolační trubice, ochranného pouzdra a spojovací krabice, zatímco pancéřový termočlánek je kombinací termočlánkového drátu, izolačního materiálu a kovového ochranného pouzdra. Pevná kombinace tvořená strečinkem. Ale elektrický signál termočlánku potřebuje k přenosu speciální drát, tento druh drátu se nazývá kompenzační drát. Různé termočlánky vyžadují různé kompenzační vodiče a jejich hlavní funkcí je spojit se s termočlánkem, aby se referenční konec termočlánku udržel mimo zdroj napájení, takže teplota referenčního konce je stabilní. Kompenzační dráty jsou rozděleny do dvou typů: kompenzační typ a prodlužovací typ. Chemické složení prodlužovacího drátu je stejné jako u kompenzovaného termočlánku. V praxi však prodlužovací drát není vyroben ze stejného materiálu jako termočlánek. Nahraďte dráty se stejnou elektronovou hustotou. Spojení mezi kompenzačním vodičem a termočlánkem je obecně velmi jasné. Kladný pól termočlánku je připojen k červenému vodiči kompenzačního vodiče a záporný pól je připojen ke zbývající barvě. Většina obecných kompenzačních drátů je vyrobena ze slitiny mědi a niklu.