دماسنج ترموکوپل چگونه کار می کند؟

هنگامی که دو هادی مختلف برای تشکیل یک حلقه تماس می گیرند ، یک پتانسیل الکتریکی در حلقه ایجاد می شود. بزرگی این پتانسیل الکتریکی به طور مستقیم با اختلاف دما بین دو مخاطب مرتبط است. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود. عنصر سنجش دما ساخته شده با استفاده از اثر ترموالکتریک یک ترموکوپل است و دماسنج تشکیل شده از یک ترموکوپل به عنوان یک عنصر سنجش دما یک دماسنج ترموکوپل است.
در نظریه الکترونیکی کلاسیک ، پتانسیل ترموالکتریک از دو بخش تشکیل شده است: پتانسیل اختلاف دما و پتانسیل تماس.
پتانسیل ترموالکتریک در اثر اختلاف دما بین دو انتهای یک هادی همگن ایجاد می شود. پتانسیل تماس پتانسیل تشکیل شده در هنگام تماس با دو هادی مختلف A و B به دلیل چگالی الکترونی آزاد مختلف بین این دو ، و در نتیجه انتشار الکترونی در نقطه تماس ایجاد می شود. پتانسیل تماس نه تنها تابعی از دما t است ، بلکه سهم آن در پتانسیل ترموالکتریک نیز بسیار بیشتر از پتانسیل ترموالکتریک است.
پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل به دلیل تغییر دما می تواند اندازه گیری شود و مقدار دما که باعث پتانسیل ترموالکتریک می شود ، می تواند بر اساس رابطه عملکردی بین پتانسیل ترموالکتریک و تغییر دما شناخته شود.

جبران خسارت سرد چیست؟

پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط یک ترموکوپل به دمای دو انتهای آن بستگی دارد. فقط هنگامی که دمای انتهای سرد ثابت باقی بماند ، خروجی پتانسیل ترموالکتریک توسط آن یک تابع یک ارزش از دمای انتهای اندازه گیری (پایان گرم) است. علاوه بر این ، مقیاس های ترموکوپل که به طور گسترده ای در فناوری مهندسی مورد استفاده قرار می گیرند و مقیاس ابزار نمایش دما حک شده با توجه به مقیاس ها بر اساس دمای سرماخوردگی درجه {3}} ساخته می شود. بنابراین ، برای اطمینان از صحت اندازه گیری ترموکوپل ، باید دمای سرماخوردگی آن جبران شود.

روش های بسیاری برای جبران دمای سرد ترموکوپل ها وجود دارد. در ابزارهای صنعتی و سایتهای تولیدی ، روشهای جبران خسارت متعارف شامل روش جبران دمای سرماخوردگی و روش پل جبران خسارت است. روشهای جبران خسارت پیشرفته تر ، مانند روش جبران هوشمند.

اصل جبران خسارت دما ترموکوپل اصل و روش کار دماسنج ترموکوپل چیست

پس از مرتب کردن آن ، می توانید به راحتی چندین مشکل مشترک در مورد جبران خسارت پایان سرد را درک کنید:

1. سیم جبران خسارت اختلاف بین دما در نقطه اتصال عنصر اندازه گیری دما و دمای اتاق کنترل را جبران می کند.

2. مدار جبران خسارت تفاوت بین دمای اتاق کنترل و دمای انتهای سرد نظری را که باید ثابت شود جبران می کند.

3. عواقب استفاده از ترموکوپل ها و سیم های جبران خسارت به صورت معکوس. به عنوان مثال:
هنگامی که درجه حرارت در نقطه اتصال بین ترموکوپل و سیم جبران خسارت از درجه حرارت در اتاق کنترل بیشتر باشد ، پتانسیل جبران سیم جبران خسارت مثبت است ، که باید پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل به علاوه پتانسیل جبران خسارت ناشی از سیم جبران خسارت باشد. اگر به صورت معکوس متصل شود ، معادل اضافه کردن یک مقدار منفی است که باعث می شود این نشانه کم باشد.
هنگامی که درجه حرارت در نقطه اتصال بین ترموکوپل و سیم جبران خسارت پایین تر از درجه حرارت در اتاق کنترل باشد ، پتانسیل جبران سیم جبران خسارت منفی است ، که باید پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل منهای پتانسیل جبران خسارت ناشی از سیم جبران خسارت باشد. اگر به صورت معکوس متصل شود ، معادل کم کردن مقدار منفی است که باعث می شود این نشانه زیاد باشد.

هنگامی که درجه حرارت در نقطه اتصال بین ترموکوپل و سیم جبران خسارت برابر با دمای اتاق کنترل باشد ، پتانسیل جبران سیم جبران خسارت صفر است ، که هیچ تاثیری در اندازه گیری ندارد (یعنی دمای اتاق نمایش داده می شود).

فرستنده دمای ترموکوپل یا قطعات کارت دارای مدارهای جبران دما هستند. عملکرد آن جبران عدم اطمینان از دمای انتهای سرد ترموکوپل با توجه به قانون دمای میانی ترموکوپل - "پتانسیل ترموالکتریک بین دو اتصم مدار ترموکوپل (دما t ، t 0) برابر با جمع جبری از پتانسیل ترموالیکتیک در دمای ترمووکیل در دمای ترمووکیل است. t {2}}. یک پتانسیل ترموالکتریک در دمای tn ، t {3}} در دمای انتهای سرد ترموکوپل ایجاد می شود. در اصل ، می تواند یک سیگنال DC Millivolt ایجاد کند که با دمای محیط انتهای مرجع تغییر می کند. هنگامی که به صورت سری در مدار اندازه گیری ترموکوپل برای اندازه گیری دما متصل می شود ، می توان دمای انتهای مرجع را به طور خودکار جبران کرد.

دلیل اساسی استفاده از مدار جبران خسارت سرد ترموکوپل عدم اطمینان از دمای انتهای سرما است. اگرچه استاندارد فارغ التحصیلی ترموکوپل مبتنی بر درجه صفر است. اگرچه اصل جبران دما معمولاً با انتهای سرما به عنوان درجه صفر به عنوان مرجع توضیح داده می شود. اما در واقعیت ، اگر دمای انتهای سرما ثابت باشد ، فقط لازم است تفاوت بین t (t ، to) و t (t ، tn) را محاسبه کنید و به طور مصنوعی یک خطای متضاد را در طی فرآیند نشانه ایجاد کنید تا خطای ناشی از دمای انتهای سرما صفر نباشد. سپس می توان مقدار اندازه گیری صحیح را بدست آورد.
بنابراین ، مدار جبران خسارت سرد لزوماً نیازی به استفاده از درجه صفر به عنوان مرجع جبران دما ندارد. در عین حال ، مدار جبران خسارت پایان سرد ترموکوپل اغلب دارای دامنه سازگاری است و نمی تواند نیازهای جبران خسارت را فراتر از این محدوده برآورده کند.