Znanje o termoelementih

Dva prevodnika z različnimi sestavami (imenovana žice termočlenov ali termoelektrične elektrode) sta povezana na obeh koncih in tvorita vezje. Ko je temperatura na stičišču različna, se v tokokrogu ustvari elektromotorna sila, ki jo imenujemo termoelektrični učinek, to elektromotorno silo pa imenujemo termoelektrični potencial. Termoelementi uporabljajo to načelo za merjenje temperature, pri čemer se konec, ki se neposredno uporablja za merjenje temperature medija, imenuje delovni konec (znan tudi kot merilni konec), drugi konec pa se imenuje hladen konec (znan tudi kot kompenzacijski konec). ); Hladni konec je priključen na prikazovalni instrument ali podporni instrument, prikazovalni instrument pa bo prikazal termoelektrični potencial, ki ga ustvari termočlen.
Termočlen je pravzaprav pretvornik energije, ki pretvarja toplotno energijo v električno energijo in uporablja ustvarjeni termoelektrični potencial za merjenje temperature. Pri termoelektričnem potencialu termočlena je treba upoštevati naslednje:
1: Termoelektrični potencial termočlena je razlika v temperaturni funkciji med delovnim koncem termočlena in ne funkcija temperaturne razlike med hladnim in delovnim koncem termočlena;
2: Velikost termoelektričnega potenciala, ki ga ustvari termočlen, ko je material termočlena enoten, ni povezana z dolžino in premerom termočlena, ampak le s sestavo materiala termočlena in temperaturno razliko na obeh koncih ;
3: Ko je določena materialna sestava dveh žic termočlena termočlena, je velikost termoelektričnega potenciala termočlena povezana le s temperaturno razliko termočlena; Če temperatura hladnega konca termočlena ostane konstantna, je termoelektrični potencial termočlena le funkcija ene same vrednosti temperature delovnega konca. Spajajte dva različna materiala prevodnikov ali polprevodnikov A in B skupaj, da tvorita zaprt krog, kot je prikazano na sliki. Ko obstaja temperaturna razlika med dvema pritrditvenima točkama 1 in 2 vodnikov A in B, se med njima ustvari elektromotorna sila, kar povzroči tok različnih velikosti v tokokrogu. Ta pojav imenujemo termoelektrični učinek. Termoelementi delujejo z uporabo tega učinka.
Kakšen termočlen? To se začne z načelom merjenja temperature s termočlenom. Termoelektrika je temperaturni zaznavni element, ki pretvarja temperaturne signale v termoelektrične signale elektromotorne sile, ki se nato preko električnih instrumentov pretvorijo v temperaturo merjenega medija. Osnovno načelo merjenja temperature s termočlenom je, da dva homogena vodnika z različnimi sestavami tvorita zaprt krog. Ko je na obeh koncih temperaturni gradient, bo skozi tokokrog potekal tok, med obema koncema pa bo Seebeckova elektromotorna sila – termoelektrična elektromotorna sila, kar se imenuje Seebeckov učinek. Dva homogena prevodnika z različno sestavo sta termoelektrični elektrodi, z delovnim koncem pri višji temperaturi in prostim koncem pri nižji temperaturi. Prosti konec ima običajno konstantno temperaturo. Glede na funkcionalno razmerje med termoelektrično elektromotorno silo in temperaturo ustvarite kalibracijsko tabelo termoelementa; Graditvena tabela je pridobljena pod pogojem proste končne temperature 0 stopinj, različni termoelementi pa imajo različne gradacijske tabele. Ko je na vezje termočlena priključen tretji kovinski material, dokler je temperatura obeh kontaktov materiala enaka, bo termoelektrični potencial, ki ga ustvari termočlen, ostal nespremenjen, kar pomeni, da nanj ne vpliva povezava tretjega kovine na vezje. Zato lahko pri uporabi termočlenov za merjenje temperature priključimo merilni instrument in po meritvi termoelektrične elektromotorne sile določimo temperaturo merjenega medija.