Co to jest termopara? Jak działa termopara? Jakie są warunki wymagane do stworzenia termopary?

Co to jest termopara? Zaczyna się od zasady pomiaru temperatury termopary. Termopara jest elementem wykrywającym temperaturę i pierwotnym instrumentem. Bezpośrednio mierzy temperaturę i przekształca sygnał temperatury w termoelektryczny sygnał potencjału, który jest przekształcany w temperaturę zmierzonego pożywki przez przyrząd elektryczny (przyrząd wtórny). Podstawową zasadą pomiaru temperatury termopary jest to, że dwa przewodniki różnych komponentów tworzą pętlę zamkniętą. Gdy na obu końcach występuje gradient temperatury, prąd przejdzie przez pętlę. W tej chwili istnieje siła elektromotoryczna Seebeck między dwoma końcami - potencjał termoelektryczny, który jest tak zwanym efektem Sebeck. Dwa jednorodne przewody różnych komponentów to termopary. Koniec o wyższej temperaturze to koniec roboczy, a koniec o niższej temperaturze to wolny koniec. Wolny koniec jest zwykle w stałej temperaturze. Zgodnie z funkcjonalną zależnością między potencjałem termoelektrycznym a temperaturą powstaje skala termopary; Skala jest uzyskiwana, gdy temperatura wolnej końcowej wynosi 0 stopień. Różne termopary mają różne skale. Gdy trzeci materiał metalowy jest podłączony do pętli termopary, o ile temperatura dwóch kontaktów materiału jest taka sama, potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę pozostanie niezmieniony, to znaczy nie będzie miała wpływu trzeci metal podłączony do pętli. Dlatego przy pomiaru temperatury za pomocą termopary można połączyć przyrząd pomiarowy. Po pomiarze potencjału termoelektrycznego można znać temperaturę zmierzonej pożywki.

Zasada pracy termopary:
Dwa przewody różnych komponentów (zwane drutem termopary lub termoelektrody) są podłączone na obu końcach, aby utworzyć pętlę. Gdy temperatura połączenia jest inna, w pętli zostanie wygenerowana siła elektromotoryczna. Zjawisko to nazywa się efektem termoelektrycznym, a ta siła elektromotoryczna nazywa się potencjałem termoelektrycznym. Termopary wykorzystują tę zasadę do pomiaru temperatury. Wśród nich koniec bezpośrednio stosowany do pomiaru temperatury pożywki nazywa się końcem roboczym (zwanym również końcem pomiarowym), a drugi koniec nazywany jest zimnym końcem (zwanym również końcem kompensacji); Zimny ​​koniec jest podłączony do instrumentu wyświetlacza lub przyrządu dopasowującego, a przyrząd wyświetlacza wskazuje potencjał termoelektryczny generowany przez termoparę.

Termopara jest w rzeczywistości konwerterem energii, która przekształca energię cieplną w energię elektryczną i wykorzystuje wygenerowany potencjał termoelektryczny do pomiaru temperatury. W przypadku potencjału termoelektrycznego termopary należy zauważyć następujące problemy:
1: Potencjał termoelektryczny termopary jest różnicą funkcji temperatury na obu końcach termopary, a nie funkcję różnicy temperatury na obu końcach termopary;
2: Rozmiar potencjału termoelektrycznego generowanego przez termoparę, gdy materiał termopary jest jednolity, nie ma nic wspólnego z długością i średnicą termopary,
ale tylko ze składem materiału termopary i różnicy temperatury na obu końcach;
3: Po określaniu składu materiału dwóch przewodów termopary termopary rozmiar potencjału termoelektrycznego termopary jest tylko związany z różnicą temperatury termopary; Jeśli temperatura zimnego końca termopary jest utrzymywana na stałym poziomie, potencjał termoelektryczny termopary jest jedynie jedną wartością funkcji działającej temperatury końcowej.

Powszechnie używane materiały termopary to:
Materiał termopary termopary termopary
Elektroda ujemna dodatnia
S platynowa rodum 10 czysta platyna
R Platyna Rod 13 Czysta Platyna
B Platyna Rod 30 Platyna Rod 6
K Nickel-Chromium Nickel-Silicon
T czyste miedziane miedziane-nickel
J Iron Copper-Nickel
N nikiel-chroms-silicon nikiel-silicon
E nikiel-chromowe miedziane Nickel