ترموکوپل چیست؟ ترموکوپل چگونه کار می کند؟ شرایط لازم برای ساخت ترموکوپل چیست؟

ترموکوپل چیست؟ این با اصل اندازه گیری دمای ترموکوپل شروع می شود. ترموکوپل یک عنصر سنجش دما و یک ابزار اصلی است. این امر به طور مستقیم دما را اندازه گیری می کند و سیگنال دما را به یک سیگنال بالقوه ترموالکتریک تبدیل می کند ، که از طریق یک ابزار الکتریکی (ابزار ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می شود. اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو هادی از اجزای مختلف یک حلقه بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود دارد ، جریان از طریق حلقه عبور می کند. در این زمان ، یک نیروی الکتروموتوری Seebeck بین دو انتها وجود دارد - پتانسیل ترموالکتریک ، که به اصطلاح اثر Seebeck است. دو هادی همگن از اجزای مختلف ترموکوپل هستند. پایان با دمای بالاتر پایان کار است و پایان با دمای پایین پایان آزاد است. انتهای آزاد معمولاً در دمای ثابت قرار دارد. با توجه به رابطه عملکردی بین پتانسیل ترموالکتریک و دما ، مقیاس ترموکوپل انجام می شود. مقیاس هنگامی بدست می آید که دمای انتهای آزاد 0 درجه باشد. ترموکوپل های مختلف مقیاس های مختلفی دارند. هنگامی که یک ماده فلزی سوم به حلقه ترموکوپل وصل می شود ، تا زمانی که دمای دو مخاطب ماده یکسان باشد ، پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند ، یعنی تحت تأثیر فلز سوم که به حلقه وصل می شود ، تحت تأثیر قرار نمی گیرد. بنابراین ، هنگام اندازه گیری دما با یک ترموکوپل ، یک ابزار اندازه گیری می تواند به هم وصل شود. پس از اندازه گیری پتانسیل ترموالکتریک ، دمای محیط اندازه گیری شده را می توان شناخت.

اصل کار ترموکوپل:
دو هادی از اجزای مختلف (به نام سیم ترموکوپل یا ترموالکترود) در هر دو انتها به هم وصل می شوند تا یک حلقه تشکیل دهند. هنگامی که دمای اتصال متفاوت است ، یک نیروی الکتروموتیک در حلقه تولید می شود. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود و این نیروی الکتروموتیک پتانسیل ترموالکتریک نامیده می شود. ترموکوپل ها از این اصل برای اندازه گیری دما استفاده می کنند. در میان آنها ، انتهایی که به طور مستقیم برای اندازه گیری دمای محیط استفاده می شود ، انتهای کار نامیده می شود (که به آن انتهای اندازه گیری نیز گفته می شود) ، و انتهای دیگر آن را انتهای سرما نامیده می شود (که به آن انتهای جبران خسارت نیز گفته می شود). انتهای سرما به ابزار نمایشگر یا ابزار تطبیق متصل است و ابزار نمایشگر پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل را نشان می دهد.

ترموکوپل در واقع یک مبدل انرژی است که انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و از پتانسیل ترموالکتریک تولید شده برای اندازه گیری دما استفاده می کند. برای پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل ، موارد زیر باید ذکر شود:
1: پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل تفاوت عملکرد دما در هر دو انتهای ترموکوپل است ، نه عملکرد اختلاف دما در هر دو انتهای ترموکوپل.
2: اندازه پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل ، هنگامی که ماده ترموکوپل یکنواخت است ، هیچ ارتباطی با طول و قطر ترموکوپل ندارد ،
اما فقط با ترکیب مواد ترموکوپل و اختلاف دما در هر دو انتها.
3: هنگامی که ترکیب ماده دو سیم ترموکوپل ترموکوپل تعیین می شود ، اندازه پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل فقط مربوط به اختلاف دما ترموکوپل است. اگر دمای انتهای سرد ترموکوپل ثابت نگه داشته شود ، پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل فقط یک عملکرد یک ارزشی از دمای انتهای کار است.

مواد ترموکوپل که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:
شماره درجه بندی ترموکوپل ماده ترموکوپل
الکترود منفی الکترود مثبت
S پلاتین رودیوم 10 پلاتین خالص
پلاتین پلاتین 13 پلاتین خالص
b پلاتین رودیوم 30 پلاتین رودیوم 6
K نیکل کروم نیکل سیلیکون
t مس خال خال مس خالص
ج آهن مس-نیکل
n نیکل-کروم-سیلیکون نیکل سیلیکون
E نیکل-کروم مس-نیکل