اصل کار و اقدامات احتیاطی نصب ترموکوپل

1 ، اصل کار

هنگامی که دو هادی مختلف یا نیمه هادی A و B یک مدار را تشکیل می دهند و دو انتهای آنها به یکدیگر وصل می شوند ، تا زمانی که دمای دو گره متفاوت باشد ، با یک انتهای دارای دمای T ، به نام انتهای کار یا انتهای گرم ، و انتهای دیگر با دمای T {{0} ، به نام انتهای آزاد (همچنین به عنوان پایان مرجع شناخته می شود) یا Circuit Enderate. جهت و بزرگی نیروی الکتروموتور مربوط به ماده هادی و دمای دو مخاطب است. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود. مدار متشکل از دو هادی ، ترموکوپل نامیده می شود. به این دو هادی قطب های ترموالکتریک گفته می شود. نیروی الکتروموتوری تولید شده به قدرت ترموالکتریک گفته می شود.

انرژی ترموالکتریک از دو قسمت تشکیل شده است

یک قسمت ، نیروی الکتروموتور تماس با دو هادی است و بخش دیگر نیروی الکتروموتوری ترموالکتریک یک هادی واحد است. بزرگی نیروی ترموالکتریک در یک مدار ترموکوپل فقط مربوط به دمای ماده هادی و دو مخاطب است که ترموکوپل را تشکیل می دهند و از شکل و اندازه ترموکوپل مستقل است. هنگامی که دو ماده الکترود ترموکوپل ثابت می شوند ، نیروی ترموالکتریک در دو دمای تماس T و T {{0}} قرار دارد. تفاوت عملکرد به این معنی است که این رابطه به طور گسترده در اندازه گیری دمای واقعی مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که انتهای سرد T0 ثابت است ، نیروی ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل تنها با تغییر دما انتهای گرم (اندازه گیری انتهای) متفاوت است ، یعنی یک نیروی ترموالکتریک خاص با دمای معینی مطابقت دارد و ما فقط می توانیم با اندازه گیری نیروی ترموالکتریک دما را اندازه گیری کنیم.

اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو هادی با ترکیبات مختلف یک حلقه بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود داشته باشد ، جریان از مدار عبور می کند و نیروی الکتروموتوری بین دو انتها وجود خواهد داشت. قدرت ترموالکتریک ، همچنین به عنوان اثر Seebeck نیز شناخته می شود ، از دو هادی یکنواخت با ترکیبات مختلف تشکیل شده است: الکترود ترموالکتریک ، انتهای کار در دمای بالا و انتهای آزاد در دمای پایین ، که معمولاً در دمای ثابت است. یک جدول کالیبراسیون ترموکوپل بر اساس رابطه عملکردی بین پتانسیل ترموالکتریک و دما ایجاد شد. جدول کالیبراسیون تحت شرط دمای انتهای آزاد درجه 0}} به دست می آید و ترموکوپل های مختلف دارای جداول کالیبراسیون متفاوتی هستند.

هنگامی که یک ماده فلزی سوم به یک مدار 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 اتصال فلز سوم به مدار قرار نمی گیرد. بنابراین ، هنگام استفاده از ترموکوپل ها برای اندازه گیری دما ، ابزارهای اندازه گیری می توانند به هم وصل شوند و دمای محیط اندازه گیری شده را می توان پس از اندازه گیری نیروی ترموالکتریک شناخت. هنگام اندازه گیری دما ، ترموکوپل ها به دمای انتهای سرد خود نیاز دارند (انتهای اندازه گیری انتهای گرم است و انتهای آن از طریق سیم به مدار اندازه گیری متصل می شود) تا ثابت بماند ، به طوری که پتانسیل ترموالکتریک متناسب با دمای اندازه گیری شده است. اگر دمای (محیط) در انتهای سرما در طی فرآیند اندازه گیری تغییر کند ، دقت اندازه گیری به شدت تحت تأثیر قرار می گیرد.

طبیعی است که اقدامات خاصی را در انتهای سرما انجام دهید تا اثر ناشی از تغییرات دما را جبران کنید ، که به آن جبران خسارت سرد ترموکوپل گفته می شود. روش محاسبه برای جبران اتصالات سرد یک ترموکوپل هادی جبران کننده اختصاصی که به یک ابزار اندازه گیری متصل است: از میلیولها تا دما: دمای محل اتصال سرد را اندازه گیری کنید ، آن را به مقدار Millivolt مربوطه تبدیل کنید ، آن را به مقدار Millivolt ترموکوپل اضافه کرده و آن را به دما تبدیل کنید. از دما تا میلی ولت ها: دمای واقعی و دمای اتصال سرد را اندازه گیری کنید ، آنها را به میلیولها تبدیل کنید ، میلی ولت ها را برای به دست آوردن دما کم کنید.

2 ، ساختار ترموکوپل

ترموکوپل ها معمولاً از اجزای اندازه گیری دما در ابزارهای اندازه گیری دما استفاده می شوند. آنها به طور مستقیم دما را اندازه می گیرند و سیگنال دما را به یک سیگنال قدرت ترموالکتریک تبدیل می کنند ، که سپس از طریق ابزارهای الکتریکی (ابزارهای ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می شود. با توجه به نیاز ، ترموکوپل های مختلف معمولاً اشکال بسیار متفاوتی دارند ، اما ساختارهای اساسی آنها تقریباً یکسان است. آنها معمولاً از اجزای اصلی مانند الکترودهای داغ ، آستین عایق ، لوله های محافظ و جعبه های اتصال تشکیل شده اند و به طور معمول در رابطه با ابزارهای نمایش ، ابزارهای ضبط و تنظیم کننده های الکترونیکی استفاده می شوند.

3 ، خصوصیات و مزایای مربوط به اصل ترموکوپل

1. مونتاژ ساده و جایگزینی آسان ؛

2. عنصر سنجش دما از نوع فشرده سازی عملکرد لرزه ای خوبی دارد.

3. دقت اندازه گیری بالا ؛

4. محدوده اندازه گیری بزرگ ({1}} درجه ~ 1300 درجه ، در موارد خاص {3}}} درجه 2800 درجه) ؛

5. زمان پاسخ سریع حرارتی ؛