Що таке термопара і які її використання та принципи?

Основний принцип вимірювання температури термопари

Зв’язуйте два провідники або напівпровідники A і B різних матеріалів разом, щоб утворити закриту петлю. Коли між двома точками 1 і 2 провідників A і B спостерігається різниця температури, між ними генерується електромоційна сила, що утворює струм певного розміру в петлі. Це явище називається термоелектричним ефектом. Термопарки працюють за допомогою цього ефекту.

Що таке термопала?

І термопари, і теплові резистори належать до вимірювання температури контакту при вимірюванні температури. Хоча вони мають однакову функцію вимірювання температури об'єкта, їх принципи та характеристики різні.

Термопарки - це найбільш широко використовувані температурні пристрої при вимірюванні температури. Основні їхні особливості - це широкий вимірювальний діапазон, відносно стабільна продуктивність, проста структура, хороша динамічна реакція та можливість віддалено передавати 4-20 ma електричні сигнали, що зручно для автоматичного управління та централізованого управління. Принцип вимірювання температури термопари заснований на термоелектричному ефекті. Коли два різних провідники або напівпровідники підключені до закритої петлі, коли температура на двох з'єднаннях різні, в петлі буде генеруватися термоелектричний потенціал. Це явище називається термоелектричним ефектом, також відомим як ефект Зеебека. Термоелектричний потенціал, що утворюється в закритому циклі, складається з двох потенціалів: потенціал різниці температур та контактний потенціал. Термоелектричний потенціал відноситься до потенціалу, що утворюється двома кінцями одного і того ж провідника через різні температури. Різні провідники мають різну щільність електронів, тому потенціал, який вони генерують, також відрізняється. Як випливає з назви, контактний потенціал відноситься до потенціалу, що утворюється, коли два різних провідники контактують через їх різну щільність електронів, що виробляє певну кількість дифузії електронів. Розмір контактного потенціалу залежить від властивостей матеріалів двох різних провідників та температури їх контактних точок. В даний час термопари, які використовувались на міжнародному рівні, мають стандартну специфікацію. Міжнародні норми передбачають, що термопари поділяються на вісім різних підрозділів, а саме B, R, S, K, N, E, J і T. Найнижча температура може бути виміряна мінус 270 градусів Цельсія, а найвищий може досягти 1800 градусів Цельсія. Серед них B, R і S належать до платинової серії термопацій. Оскільки Platinum є дорогоцінним металом, їх також називають термопарками дорогоцінного металу, а решта називають дешевими металевими термопарками. Існують дві структури термопацій, звичайний тип та бронетанковий тип. Звичайні термопари, як правило, складаються з термопацій, ізоляційних труб, захисних рукавів та коробки, в той час як бронетанкові термопари збираються шляхом комбінування проводів термопари, ізоляційних матеріалів та металевих захисних рукавів, а потім розтягуються, утворюючи тверду комбінацію. Однак електричний сигнал термопари вимагає спеціального проводу для передачі, який ми називаємо компенсаційним проводом. Різні термопари потребують різних компенсаційних проводів, основна функція яких полягає в зв’язку з термопарою, щоб утримати еталонний кінець термопари подалі від джерела живлення, щоб температура еталонного кінця стабільна. Компенсаційний провід поділяється на тип компенсації та тип розширення. Хімічний склад подовжувача проводів такий самий, як у компенсованій термопалі, але на практиці провід для подовження не виготовлений з того ж металу, що і термопала. Він, як правило, замінюється дротом з тією ж щільністю електронів, що і термопара. Зв'язок між компенсаційним проводом та термопарою, як правило, дуже чітким. Позитивний полюс термопари з'єднаний з червоним дротом компенсаційного дроту, а негативний полюс підключений до решти кольору. Більшість загальних компенсаційних проводів виготовлені з мідно-нікельського сплаву.