Mis on termopaar? Kuidas termopaar töötab? Millised on termopaari valmistamiseks vajalikud tingimused?

Mis on termopaar? See algab termopaari temperatuuri mõõtmise põhimõttest. Termopaar on temperatuuriandur ja primaarne instrument. See mõõdab otse temperatuuri ja teisendab temperatuurisignaali termoelektrilise potentsiaali signaaliks, mis teisendatakse mõõdetud söötme temperatuuriks elektriinstrumendi kaudu (sekundaarne instrument). Termopaari temperatuuri mõõtmise aluspõhimõte on see, et kaks eri komponentidega juhtkonda moodustavad suletud ahela. Kui mõlemas otsas on temperatuurigradient, läbib vool silmust. Sel ajal on kahe otsa vahel Seebecki elektromotoorne jõud - termoelektriline potentsiaal, mis on nn Seebecki efekt. Kaks erineva komponendi homogeenset juhtkonda on termopaarid. Kõrgema temperatuuriga lõpp on tööotsa ja madalama temperatuuriga ots on vaba ots. Vaba ots on tavaliselt konstantsel temperatuuril. Termoelektrilise potentsiaali ja temperatuuri funktsionaalse seose järgi tehakse termopaari skaala; Skaala saadakse siis, kui vaba otsa temperatuur on 0 kraad. Erinevatel termopaaridel on erinevad skaalad. Kui termopaari ahelaga on ühendatud kolmas metallmaterjal, siis kui materjali kahe kontakti temperatuur on sama, jääb termopaari poolt tekkiv termoelektriline potentsiaal muutumatuks, see tähendab, et seda ei mõjuta kolmas metall, mis on ühendatud silmusega. Seetõttu saab temperatuuri mõõtes termopaariga ühendada mõõtevahendi. Pärast termoelektrilise potentsiaali mõõtmist saab mõõdetud söötme temperatuuri teada saada.

Termopaari tööpõhimõte:
Mõlemast otsast on ühendatud kaks erineva komponendiga (nimega termopaari traadi või termoelektrood) juhti. Kui ristmiku temperatuur on erinev, genereeritakse silmusesse elektromotoorne jõud. Seda nähtust nimetatakse termoelektriliseks efektiks ja seda elektromotoorset jõudu nimetatakse termoelektriliseks potentsiaaliks. Termopaarides kasutavad seda põhimõtet temperatuuri mõõtmiseks. Nende hulgas nimetatakse keskmise temperatuuri mõõtmiseks otseselt kasutatavat lõppu tööotsaks (nimetatakse ka mõõteotsaks) ja teist otsa nimetatakse külmaks (seda nimetatakse ka kompensatsiooniks); Külm ots on ühendatud kuvari või sobiva instrumendiga ja kuvari instrument näitab termopaari genereeritud termoelektrilist potentsiaali.

Termopaar on tegelikult energiamuundur, mis muundab termilise energia elektrienergiaks ja kasutab temperatuuri mõõtmiseks genereeritud termoelektrilist potentsiaali. Termopaari termoelektrilise potentsiaali korral tuleks märkida järgmised probleemid:
1: Termopaari termoelektriline potentsiaal on temperatuurifunktsiooni erinevus termopaari mõlemas otsas, mitte temperatuuri erinevuse funktsioon termopaari mõlemas otsas;
2.
kuid ainult termopaari materjali koostise ja temperatuuri erinevuse mõlemas otsas;
3: Kui määratakse termopaari kahe termopaari juhtme materiaalne koostis, on termopaari termoelektrilise potentsiaali suurus seotud ainult termopaari temperatuuri erinevusega; Kui termopaari külma otsa temperatuur hoitakse konstantsena, on termopaari termoelektriline potentsiaal tööotsa temperatuurist vaid ühe hinnaga funktsioon.

Tavaliselt kasutatavad termopaari materjalid on:
Termopaaride hindamisnumber Termopaari materjal
Positiivne elektroodnegatiivne elektrood
S plaatina rodium 10 puhas plaatina
R Platinum Rhodium 13 puhas plaatina
B Platinum Rhodium 30 Platinum Rhodium 6
K nikkel-kroomiumi nikkel-silicon
T puhas vask vask-nikkel
J raudne vask-nikkel
N nikkel-kroomium-silicon nikkel-silicon
E nikkel-kroomiumi vask-nikkel