Wiedza związana z termoparą

Dwa przewodniki o różnym składzie (zwane drutami termoparowymi lub elektrodami termoelektrycznymi) są połączone na obu końcach, tworząc obwód. Kiedy temperatura na złączu jest inna, w obwodzie generowana jest siła elektromotoryczna, która nazywa się efektem termoelektrycznym, a ta siła elektromotoryczna nazywana jest potencjałem termoelektrycznym. Termopary wykorzystują tę zasadę do pomiaru temperatury, gdzie koniec bezpośrednio używany do pomiaru temperatury medium nazywany jest końcem roboczym (znanym również jako koniec pomiarowy), a drugi koniec nazywany jest zimnym końcem (znanym również jako koniec kompensacyjny) ); Zimny ​​koniec jest podłączony do przyrządu wyświetlającego lub przyrządu pomocniczego, a przyrząd wyświetlający wskaże potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę.
Termopara jest w rzeczywistości konwerterem energii, który przekształca energię cieplną w energię elektryczną i wykorzystuje wygenerowany potencjał termoelektryczny do pomiaru temperatury. W przypadku potencjału termoelektrycznego termopary należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
1: Potencjał termoelektryczny termopary jest różnicą w funkcji temperatury pomiędzy roboczym końcem termopary, a nie funkcją różnicy temperatur pomiędzy zimnym i roboczym końcem termopary;
2: Wielkość potencjału termoelektrycznego generowanego przez termoparę, gdy materiał termopary jest jednolity, nie jest związana z długością i średnicą termopary, ale jedynie ze składem materiału termopary i różnicą temperatur na obu końcach ;
3: Po określeniu składu materiałowego dwóch drutów termopary termopary wielkość potencjału termoelektrycznego termopary jest powiązana jedynie z różnicą temperatur termopary; Jeżeli temperatura zimnego końca termopary pozostaje stała, potencjał termoelektryczny termopary jest tylko funkcją pojedynczej wartości temperatury roboczej końca. Przylutuj razem dwa różne materiały przewodników lub półprzewodników A i B, aby utworzyć obwód zamknięty, jak pokazano na rysunku. Kiedy pomiędzy dwoma punktami mocowania 1 i 2 przewodów A i B występuje różnica temperatur, między nimi generowana jest siła elektromotoryczna, w wyniku czego w obwodzie płynie prąd o różnej wielkości. Zjawisko to nazywane jest efektem termoelektrycznym. Termopary działają wykorzystując ten efekt.
Jaka termopara? Zaczyna się od zasady pomiaru temperatury termopary. Termoelektryczność to element wykrywający temperaturę, który przekształca sygnały temperatury w sygnały termoelektrycznej siły elektromotorycznej, które następnie są przekształcane w temperaturę mierzonego ośrodka za pomocą przyrządów elektrycznych. Podstawową zasadą pomiaru temperatury termopary jest to, że dwa jednorodne przewodniki o różnym składzie tworzą obwód zamknięty. Kiedy na obu końcach występuje gradient temperatury, przez obwód przepływa prąd, a między dwoma końcami występuje siła elektromotoryczna Seebecka – termoelektryczna siła elektromotoryczna – co nazywa się efektem Seebecka. Dwa jednorodne przewodniki o różnym składzie to elektrody termoelektryczne, których koniec pracujący ma wyższą temperaturę, a wolny koniec ma niższą temperaturę. Wolny koniec ma zwykle stałą temperaturę. Zgodnie z funkcjonalną zależnością między termoelektryczną siłą elektromotoryczną a temperaturą utwórz tabelę kalibracji termopary; Tablicę podziałki uzyskuje się pod warunkiem, że temperatura końca swobodnego wynosi 0 stopnia, a różne termopary mają różne tabele podziałek. Kiedy do obwodu termopary zostanie podłączony trzeci materiał metalowy, o ile temperatura dwóch styków materiału będzie taka sama, potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę pozostanie niezmieniony, to znaczy nie będzie miał na niego wpływu połączenie trzeciego metal w obwodzie. Dlatego w przypadku stosowania termopar do pomiaru temperatury można podłączyć przyrząd pomiarowy i po zmierzeniu termoelektrycznej siły elektromotorycznej określić temperaturę mierzonego medium.