Kaj je termoelement in kakšna je njegova uporaba in načela?

Osnovna načela merjenja temperature termoelementov

Dva vodnika ali polprevodnika, A in B, narejena iz različnih materialov, sta varjena skupaj, da tvorita zaprto vezje. Kadar obstaja temperaturna razlika med obema križiščih (1 in 2) vodnikov A in B, se med njima ustvari elektromotivna sila, kar ima za posledico tok, ki teče v vezju. Ta pojav se imenuje termoelektrični učinek. Termoelementi uporabljajo ta učinek za delovanje.

Kaj je termoelement?

Tako termoelementi kot RTD so stiki - naprave za merjenje temperature. Čeprav oba merita temperaturo predmeta, se njihova načela in značilnosti razlikujejo.

Termoelementi so najpogosteje uporabljene naprave za merjenje temperature. Njihove glavne značilnosti vključujejo široko merilno območje, razmeroma stabilno zmogljivost, preprosto strukturo, dober dinamični odziv in sposobnost prenosa električnih signalov 4 - 20 mA na daljavo, ki olajša avtomatizirano in centralizirano krmiljenje. Merjenje temperature termoelementa temelji na termoelektričnem učinku. Ko sta v zaprtem vezju povezana dva različna vodnika ali polprevodnika in se temperature na stičiščih razlikujejo, se v vezju ustvari termoelektrični potencial. Ta pojav se imenuje termoelektrični učinek, znan tudi kot učinek Seebeck. Termoelektrični potencial, ustvarjen v zaprtem vezju, je sestavljen iz dveh vrst potencialov: termoelektrični potencial in kontaktni potencial. Termoelektrični potencial se nanaša na potencial, ki nastane s temperaturnimi razlikami med obema koncima prevodnika. Različni vodniki imajo različne gostote elektronov, zato je tudi ustvarjen potencial drugačen. Kontaktni potencial, kot že ime pove, se nanaša na potencial, ustvarjen, ko sta v stiku dva različna vodnika, kar ima za posledico določeno količino difuzije elektronov zaradi različnih gostot elektronov. Obseg kontaktnega potenciala je odvisna od lastnosti materiala obeh vodnikov in temperature na kontaktni točki. Trenutno se termoelementi, ki se uporabljajo v mednarodnem prostoru, standardizirajo in razvrstijo v osem različnih razredov: B, R, S, K, N, E, J in T. Izmerijo lahko temperature tako nizke od -270 ° C in do 1800 ° C. B, R in S spadajo v platinasto serijo termoelementov. Ker je platina dragocena kovina, jih imenujemo tudi termoelemente z plemenito kovino, preostale ocene pa se imenujejo poceni kovinski termoelementi. Obstajata dve vrsti termoelementov: standardno in oklepno. Običajni termoelementi običajno sestavljajo termoelementno elektrodo, izolacijsko cev, zaščitno plast in stičišče. Oklepni termoelementi so na drugi strani zgrajeni z sestavljanjem žice termoelementov, izolacijskega materiala in kovinskega zaščitnega plašča, nato pa jih raztegnijo v trdno strukturo. Vendar pa električni signal iz termoelementa zahteva poseben prevodnik, imenovan kompenzacijska žica. Različni termoelementi zahtevajo različne kompenzacijske žice. Njihova glavna funkcija je povezati termoelemen na referenčni stičišče, pri čemer ga ne držimo od napajanja in s tem stabilizacijo temperature referenčnega stičišča. Nadomestne žice so razvrščene kot kompenzacijske in razširitvene vrste. Medtem ko je kemična sestava podaljšane žice enaka kot nadomeščen termoelemen, v praksi podaljševalna žica ni narejena iz iste kovine kot termoelemen; Običajno je narejen iz žice z enako gostoto elektronov kot termoelemen. Povezava med kompenzacijsko žico in termoelementom je na splošno preprosta: pozitiven terminal termoelementa se poveže z rdečo žico kompenzacijske žice, medtem ko se negativni terminal poveže s preostalo barvno žico. Kompenzacijska žica je običajno izdelana iz bakrene nikljeve zlitine.