Načelo delovanja in ukrepe za namestitev termoelementov

1, delovno načelo

Ko dva različna vodnika ali polprevodnika A in B tvorita vezje A in sta njuna dva konca povezana med seboj, dokler sta temperature obeh vozlišč različna, pri čemer ima en konec temperatura t, imenovan delovni konec ali vroč konec, drugi konec pa je nastala temperatura t 0, imenovan prosti konec (tudi referenčni konec). Smer in velikost elektromotivne sile sta povezani z materialom prevodnika in temperaturo obeh stikov. Ta pojav se imenuje termoelektrični učinek. Vezje, sestavljeno iz dveh prevodnikov, se imenuje termoelemen. Ta dva vodnika se imenujeta termoelektrični drogovi. Ustvarjena elektromotivna sila se imenuje termoelektrična moč.

Termoelektrična moč je sestavljena iz dveh delov

En del je kontaktna elektromotivna sila dveh prevodnikov, drugi del pa je termoelektrična elektromomotivna sila enega samega prevodnika. Obseg termoelektrične sile v termoelementnem vezju je povezana le s temperaturo prevodniškega materiala in dvema stikama, ki sestavljata termoelemen in je neodvisna od oblike in velikosti termoelementa. Ko sta pritrjena dva elektroda materiala termoelementa, je termoelektrična sila pri dveh kontaktnih temperaturah t in t {{0}}. Razlika v funkcionalnosti pomeni, da se je to razmerje pogosto uporabljalo pri dejanskem merjenju temperature. Ker je hladen konec T0 konstanten, se termoelektrična sila, ki jo ustvarja termoelemen, spreminja le glede na temperaturno spremembo vročega konca (merjenje konca), torej določena termoelektrična sila ustreza določeni temperaturi in lahko izmerimo temperaturo le z merjenjem termoelektrične sile.

Osnovno načelo merjenja temperature termoelementov je, da dva vodnika z različnimi sestavki tvorita zaprto zanko. Ko je na obeh koncih temperaturni gradient, bo tok prešel skozi vezje in med obema koncima bo obstajala elektromotivna sila. Termoelektrična moč, znana tudi kot učinek Seebeck, je sestavljena iz dveh enotnih vodnikov z različnimi sestavki: termoelektrične elektrode, delovnega konca pri visoki temperaturi in prostega konca pri nizki temperaturi, ki je običajno pri konstantni temperaturi. Ustvarjena je bila tabela kalibracije termoelementov na podlagi funkcionalnega razmerja med termoelektričnim potencialom in temperaturo. Kalibracijska tabela je pridobljena pod pogojem prostega končnega temperature 0 stopinje, različni termoelementi imajo različne kalibracijske tabele.

Ko je tretji kovinski material povezan s termoelementnim vezjem, dokler je temperatura obeh stikov materiala enaka, bo termoelektrični potencial, ki ga ustvarja termoelement, ostal nespremenjen, tj. Ne vpliva na povezavo tretje kovine s tokokrogom. Zato lahko pri uporabi termoelementov za merjenje temperature priključimo merilne instrumente in lahko po merjenju termoelektrične sile poznamo temperaturo izmerjenega medija. Pri merjenju temperature termoelementi potrebujejo temperaturo njihovega hladnega konca (merski konec je vroč konec, konec pa se priključi na merilno vezje skozi žico, ki se imenuje hladen konec), da ostane konstanten, tako da je termoelektrični potencial sorazmerni z izmerjeno temperaturo. Če se temperatura (okolice) na hladnem koncu med postopkom merjenja spremeni, bo natančnost merjenja močno vplivala.

Normalno je sprejeti določene ukrepe na hladnem koncu, da kompenziramo vpliv, ki ga povzročajo temperaturne spremembe, ki se imenuje termoelementov hladni končni kompenzacija. Metoda izračuna za kompenzacijo hladnega stičišča namenskega kompenzacijskega termoelementa, povezanega z merilnim instrumentom: od milivoltov do temperature: izmerite temperaturo hladnega stika, ga pretvorite v ustrezno vrednost milivolta, ga dodate v milivoltno vrednost termolema in ga pretvorite v temperaturo; Od temperature do milivoltov: izmerite dejansko temperaturo in hladno temperaturo, pretvorite v milivolte, odštejte milivolte, da dobite temperaturo.

2, struktura termoelementov

Termoelementi se običajno uporabljajo temperaturno merilne komponente v temperaturnih merilnih instrumentih. Neposredno izmerijo temperaturo in temperaturni signal pretvorijo v termoelektrični napajalni signal, ki se nato prek električnih instrumentov (sekundarni instrumenti) pretvori v temperaturo izmerjenega medija. Zaradi potrebe imajo različni termoelementi običajno zelo različne oblike, vendar so njihove osnovne strukture približno enake. Običajno so sestavljene iz glavnih komponent, kot so vroče elektrode, izolacijske rokave, zaščitne cevi in ​​stične škatle in se običajno uporabljajo v povezavi z prikazovalnimi instrumenti, snemalnimi instrumenti in elektronskimi regulatorji.

3, značilnosti in prednosti, povezane z načelom termoelementov

1. preprosta montaža in enostavna zamenjava;

2. Element za zaznavanje temperaturnega zaznavanja tipa kompresije ima dobro potresno zmogljivost;

3. Visoka natančnost merjenja;

4. velik merilni razpon (-200 stopinj ~ 1300 stopinj, v posebnih primerih -270 stopinj ~ 2800 stopinj);

5. Hiter toplotni odzivni čas;