Μέτρηση θερμοκρασίας με θερμόμετρο θερμοστοιχείου - θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα
ορισμός:
Ένα ζευγάρι αγωγών διαφορετικών υλικών που παράγουν ηλεκτροκινητική δύναμη σε ένα κύκλωμα που βασίζεται στο φαινόμενο Seebeck. Ένα ζευγάρι αγωγών διαφορετικών υλικών που συνδέονται μεταξύ τους στο ένα άκρο και χρησιμοποιούν το θερμοηλεκτρικό τους αποτέλεσμα για να επιτύχουν μέτρηση θερμοκρασίας.
ΣΦΑΙΡΙΚΗ ΕΙΚΟΝΑ:
Το θερμοστοιχείο είναι ένα αισθητήριο στοιχείο θερμοκρασίας και ένα όργανο. Μετρά άμεσα τη θερμοκρασία, μετατρέπει το σήμα θερμοκρασίας σε σήμα θερμικής ηλεκτροκινητικής δύναμης και το μετατρέπει στη θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου μέσω ενός ηλεκτρικού οργάνου (δευτερεύον όργανο). Η βασική αρχή της μέτρησης της θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου είναι ότι δύο αγωγοί διαφορετικών συνθέσεων σχηματίζουν έναν κλειστό βρόχο. Όταν υπάρχει μια διαβάθμιση θερμοκρασίας και στα δύο άκρα, ένα ρεύμα θα περάσει από τον βρόχο. Αυτή τη στιγμή, υπάρχει μια ηλεκτροκινητική δύναμη - θερμική ηλεκτροκινητική δύναμη - μεταξύ των δύο άκρων. Αυτό είναι το λεγόμενο φαινόμενο Seebeck. Δύο ομοιογενείς αγωγοί με διαφορετικές συνθέσεις είναι θερμά ηλεκτρόδια. Το άκρο με υψηλότερη θερμοκρασία είναι το άκρο εργασίας και το άκρο με χαμηλότερη θερμοκρασία είναι το ελεύθερο άκρο. Το ελεύθερο άκρο είναι συνήθως σε σταθερή θερμοκρασία. Σύμφωνα με τη λειτουργική σχέση μεταξύ της θερμοηλεκτρικής δύναμης και της θερμοκρασίας, κατασκευάζεται ένας πίνακας δείκτη θερμοστοιχείου. ο πίνακας ευρετηρίου προκύπτει όταν η θερμοκρασία ελεύθερου άκρου είναι 0 βαθμοί . Διαφορετικά θερμοστοιχεία έχουν διαφορετικούς πίνακες ευρετηρίου.
Όταν ένα τρίτο μεταλλικό υλικό συνδέεται στον βρόχο του θερμοστοιχείου, εφόσον η θερμοκρασία των δύο ενώσεων του υλικού είναι ίδια, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που δημιουργείται από το θερμοστοιχείο θα παραμείνει αμετάβλητο, δηλαδή δεν θα επηρεαστεί από το τρίτο μέταλλο που συνδέεται με τον βρόχο. Επομένως, κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός θερμοστοιχείου, μπορεί να συνδεθεί το όργανο μέτρησης. Μετά τη μέτρηση της θερμικής ηλεκτροκινητικής δύναμης, μπορεί να γίνει γνωστή η θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου.
Κατά τη μέτρηση της θερμοκρασίας ενός θερμοστοιχείου, απαιτείται η θερμοκρασία του ψυχρού άκρου του (το άκρο μέτρησης είναι το θερμό άκρο και το άκρο που συνδέεται με το κύκλωμα μέτρησης μέσω του ηλεκτροδίου ονομάζεται ψυχρό άκρο) να παραμένει σταθερή, έτσι ώστε το θερμοηλεκτρικό Το δυναμικό είναι ανάλογο με τη μετρούμενη θερμοκρασία. Εάν η (περιβαλλοντική) θερμοκρασία του ψυχρού άκρου αλλάξει κατά τη μέτρηση, η ακρίβεια της μέτρησης θα επηρεαστεί σοβαρά. Η λήψη ορισμένων μέτρων στο ψυχρό άκρο για την αντιστάθμιση των επιπτώσεων που προκαλούνται από τις αλλαγές θερμοκρασίας στο ψυχρό άκρο ονομάζεται αντιστάθμιση ψυχρού άκρου των θερμοζευγών.
τύπος
Τα θερμοστοιχεία που χρησιμοποιούνται συνήθως μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τυπικά θερμοστοιχεία και μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Το καλούμενο τυπικό θερμοστοιχείο αναφέρεται σε ένα θερμοστοιχείο του οποίου τα εθνικά πρότυπα ορίζουν τη σχέση μεταξύ θερμοηλεκτρικού δυναμικού και θερμοκρασίας, επιτρεπόμενων σφαλμάτων και έχει μια ενιαία τυπική κλίμακα. Διαθέτει αντίστοιχα όργανα προβολής για επιλογή. Τα μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία δεν είναι τόσο καλά όσο τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία όσον αφορά το εύρος χρήσης ή την τάξη μεγέθους. Γενικά δεν έχουν ενιαίο πίνακα βαθμολόγησης και χρησιμοποιούνται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις. Τυποποιημένα θερμοστοιχεία Στη χώρα μου, από την 1η Ιανουαρίου 1988, όλα τα θερμοστοιχεία και οι θερμικές αντιστάσεις έχουν παραχθεί σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα IEC και επτά τύποι τυποποιημένων θερμοστοιχείων, S, B, E, K, R, J και T, έχουν έχουν χαρακτηριστεί ως ενοποιημένοι τύποι σχεδίασης στη χώρα μου. Θερμοστοιχείο.
Δομή θερμοστοιχείου
Δομική μορφή θερμοστοιχείου Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το θερμοστοιχείο λειτουργεί αξιόπιστα και σταθερά, οι δομικές απαιτήσεις του είναι οι εξής:
① Τα δύο θερμά ηλεκτρόδια που αποτελούν το θερμοστοιχείο πρέπει να συγκολληθούν σταθερά.
② Τα δύο θερμά ηλεκτρόδια πρέπει να είναι καλά μονωμένα μεταξύ τους για να αποφευχθεί το βραχυκύκλωμα.
③Η σύνδεση μεταξύ του καλωδίου αντιστάθμισης και του ελεύθερου άκρου του θερμοστοιχείου πρέπει να είναι βολική και αξιόπιστη.
④Το προστατευτικό περίβλημα θα πρέπει να μπορεί να διασφαλίζει ότι το ζεστό ηλεκτρόδιο είναι πλήρως απομονωμένο από επιβλαβή μέσα.
