Termopaariga seotud teadmised

Kaks erineva koostisega juhti (nn termopaarjuhtmed või termoelektrilised elektroodid) on mõlemas otsas ühendatud vooluringi moodustamiseks. Kui ristmikul on erinev temperatuur, tekib ahelas elektromotoorjõud, mida nimetatakse termoelektriliseks efektiks ja seda elektromotoorjõudu nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks. Termopaarid kasutavad seda põhimõtet temperatuuri mõõtmiseks, kus vahetult keskkonna temperatuuri mõõtmiseks kasutatavat otsa nimetatakse tööotsaks (tuntud ka kui mõõtmisots) ja teist otsa nimetatakse külmaks otsaks (tuntud ka kui kompensatsiooniots ); Külm ots on ühendatud näidiku või tugiinstrumendiga ja näidikuseade näitab termopaari tekitatud termoelektrilist potentsiaali.
Termopaar on tegelikult energiamuundur, mis muundab soojusenergia elektrienergiaks ja kasutab tekkivat termoelektrilist potentsiaali temperatuuri mõõtmiseks. Termopaari termoelektrilise potentsiaali puhul tuleks märkida järgmisi probleeme:
1: termopaari termoelektriline potentsiaal on termopaari tööotsa vahelise temperatuurifunktsiooni erinevus, mitte termopaari külma otsa ja tööotsa vahelise temperatuuri erinevuse funktsioon;
2: Termopaari tekitatud termoelektrilise potentsiaali suurus, kui termopaari materjal on ühtlane, ei ole seotud termopaari pikkuse ja läbimõõduga, vaid ainult termopaari materjali koostise ja temperatuuride erinevusega mõlemas otsas. ;
3: kui määratakse termopaari kahe termopaari juhtme materjali koostis, on termopaari termoelektrilise potentsiaali suurus seotud ainult termopaari temperatuuride erinevusega; Kui termopaari külma otsa temperatuur jääb konstantseks, on termopaari termoelektriline potentsiaal ainult ühe väärtuse funktsioon töölõpu temperatuurist. Jootke kaks erinevat materjali juhtidest või pooljuhtidest A ja B kokku, et moodustada suletud vooluring, nagu on näidatud joonisel. Kui juhtmete A ja B kahe kinnituspunkti 1 ja 2 vahel on temperatuuride erinevus, tekib nende kahe vahel elektromotoorjõud, mille tulemusena tekib vooluringis erineva suurusega vool. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks. Termopaarid töötavad seda efekti kasutades.
Mis termopaar? See algab termopaari temperatuuri mõõtmise põhimõttest. Termoelektrilisus on temperatuuritundlik element, mis muudab temperatuurisignaalid termoelektrilisteks elektromotoorjõu signaalideks, mis seejärel muudetakse elektriliste instrumentide abil mõõdetava keskkonna temperatuuriks. Termopaari temperatuuri mõõtmise põhiprintsiip on see, et kaks erineva koostisega homogeenset juhti moodustavad suletud ahela. Kui mõlemas otsas on temperatuurigradient, läbib vooluahelat vool ja kahe otsa vahel on Seebecki elektromotoorjõud - termoelektriline elektromotoorjõud, mida nimetatakse Seebecki efektiks. Kaks erineva koostisega homogeenset juhti on termoelektroodid, mille tööots on kõrgemal ja vaba ots madalamal temperatuuril. Vaba ots on tavaliselt konstantsel temperatuuril. Vastavalt termoelektrilise elektromotoorjõu ja temperatuuri vahelisele funktsionaalsele seosele koostage termopaari kalibreerimistabel; Graduatsioonitabel saadakse 0 kraadi vaba lõpptemperatuuri tingimustes ja erinevatel termopaaridel on erinevad jaotustabelid. Kui termopaari vooluringiga on ühendatud kolmas metallmaterjal, jääb termopaari tekitatud termoelektriline potentsiaal muutumatuks seni, kuni materjali kahe kontakti temperatuur on sama, st kolmanda ühendus ei mõjuta seda. metall vooluringi külge. Seetõttu saab temperatuuri mõõtmiseks termopaare kasutades ühendada mõõteriista ja peale termoelektrilise elektromotoorjõu mõõtmist määrata mõõdetava keskkonna temperatuuri.