Darbo principas ir termoelemento atsargumo priemonės

1, darbo principas

Kai du skirtingi laidininkai ar puslaidininkiai A ir B sudaro grandinę, o jųdviejų galai yra sujungti vienas su kitu, jei dviejų mazgų temperatūra yra skirtingi, o vienas galas turi T temperatūrą, vadinamą darbiniu galu arba karštu galu, o kitos galų temperatūra yra T 0, vadinama laisvu galu (taip pat žinomu kaip etaloninis galas) arba šaltas galas, elektroninė jėga sugeneruos. Elektromotyvinės jėgos kryptis ir dydis yra susiję su laidininko medžiaga ir dviejų kontaktų temperatūra. Šis reiškinys vadinamas termoelektriniu efektu. Grandinė, sudaryta iš dviejų laidininkų, vadinama termoelementu. Šie du laidininkai yra vadinami termoelektriniais poliais. Sukurta elektromotyvinė jėga vadinama termoelektrine galia.

Termoelektrinę galią sudaro dvi dalys

Viena dalis yra dviejų laidininkų kontaktinė elektromotyvinė jėga, o kita - vieno laidininko termoelektrinė elektromotyvinė jėga. Termoelektrinės jėgos dydis termoelemento grandinėje yra susijęs tik su laidininko medžiagos temperatūra ir dviem kontaktais, sudarančiais termoelementą, ir nepriklauso nuo termoelemento formos ir dydžio. Kai fiksuojamos dvi termoelemento elektrodų medžiagos, termoelektrinė jėga yra dvi kontaktinės temperatūros t ir t {{0}}}. Funkcionalumo skirtumas reiškia, kad šis ryšys buvo plačiai naudojamas faktiniam temperatūros matavimui. Kadangi šaltas galas T0 yra pastovus, termoelektūros sukuriama termoelektrinė jėga kinta tik atsižvelgiant į karšto galo temperatūros pokytį (matavimo galą), tai yra, tam tikra termoelektrinė jėga atitinka tam tikrą temperatūrą, ir mes galime išmatuoti tik temperatūrą matuojant termoelektrinę jėgą.

Pagrindinis termoelemento temperatūros matavimo principas yra tas, kad du laidininkai su skirtingomis kompozicijomis sudaro uždarą kilpą. Kai abiejuose galuose yra temperatūros gradientas, srovė praeis per grandinę, o tarp abiejų galų egzistuos elektromotyvinė jėga. Termoelektrinę galią, dar vadinamą Seebeck efektu, susideda iš dviejų vienodų laidininkų, turinčių skirtingas kompozicijas: termoelektrinis elektrodas, darbinė galas aukštoje temperatūroje ir laisvasis galas žemoje temperatūroje, kuri paprastai būna pastovi temperatūra. Buvo sukurta termoelemento kalibravimo lentelė, pagrįsta funkciniu ryšiu tarp termoelektrinio potencialo ir temperatūros. Kalibravimo lentelė gaunama esant laisvos 0 laipsnio galutinės temperatūros sąlygoms, o skirtingos termoelementai turi skirtingas kalibravimo lenteles.

Kai trečioji metalinė medžiaga yra prijungta prie termoelemento grandinės, tol, kol dviejų medžiagos kontaktų temperatūra yra vienoda, termoelekulio sukuriamas termoelektrinis potencialas liks nepakitęs, ty nepaveiktas trečiojo metalo jungties su grandine. Todėl, naudojant termoelementus temperatūrai matuoti, galima sujungti matavimo prietaisus, o išmatuotos terpės temperatūra gali būti žinoma išmatuojant termoelektrinę jėgą. Matuojant temperatūrą, termoelementams reikalinga jų šaltojo galo temperatūra (matavimo galas yra karštas galas, o galas, sujungtas su matavimo grandine per vielą, yra vadinamas šaltuoju galu), kad išliktų pastovus, kad termoelektrinis potencialas būtų proporcingas išmatuotai temperatūrai. Jei (aplinkos) temperatūra šaltame gale pasikeis matavimo proceso metu, matavimo tikslumas bus smarkiai paveiktas.

Normalu imtis tam tikrų priemonių šaltuoju galu, kad kompensuotų poveikį, kurį sukelia temperatūros pokyčiai, kurie vadinami termoelemento šaltojo galutinio kompensacija. Skirto kompensuojančio laidininko termoelemento, prijungto prie matavimo prietaiso, šaltos jungties kompensavimo skaičiavimo metodas: nuo milivoltų iki temperatūros: išmatuokite šaltos sankryžos temperatūrą, konvertuokite ją į atitinkamą milivolto vertę, pridėkite ją prie termoelemento milivolto vertės ir konvertuokite į temperatūrą; Nuo temperatūros iki milivoltų: išmatuokite tikrąją temperatūrą ir šaltą jungiamąją temperatūrą, paversti jas į milivoltus, atimkite milivoltus, kad gautumėte temperatūrą.

2, termoelemento struktūra

Termokutrai dažniausiai naudojami temperatūros matavimo komponentai temperatūros matavimo prietaisuose. Jie tiesiogiai išmatuoja temperatūrą ir konvertuoja temperatūros signalą į termoelektrinį galios signalą, kuris vėliau paverčiamas išmatuotos terpės temperatūra per elektrinius prietaisus (antrinius prietaisus). Dėl poreikio įvairūs termoelementai paprastai būna labai skirtingos formos, tačiau jų pagrindinės struktūros yra maždaug vienodos. Paprastai juos sudaro pagrindiniai komponentai, tokie kaip karšti elektrodai, izoliacinės rankovės, apsauginiai vamzdeliai ir jungiamosios dėžės, ir paprastai naudojami kartu su ekrano instrumentais, įrašymo instrumentais ir elektroniniais reguliatoriais.

3, charakteristikos ir pranašumai, susiję su termoelemento principu

1. Paprastas surinkimas ir lengvas pakeitimas;

2. Suspaudimo spyruoklės tipo temperatūros jutiklio elementas turi gerą seisminį efektyvumą;

3. Didelis matavimo tikslumas;

4. Didelis matavimo diapazonas (-200 laipsnis ~ 1300 laipsnis, specialiais atvejais -270 laipsnis ~ 2800 laipsnis);

5. Greito šiluminio atsako laikas;