اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل
دو هادی از مواد مختلف یا نیمه هادی های A و B به یکدیگر جوش داده شده و یک حلقه بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که اختلاف دما بین دو نقطه اتصال 1 و 2 هادی های A و B وجود دارد، نیروی محرکه الکتریکی بین این دو ایجاد می شود، بنابراین در حلقه جریان زیادی در اثر پیرالکتریک ایجاد می شود. این پدیده را اثر پیروالکتریک می نامند. ترموکوپل ها از این افکت برای کار استفاده می کنند.
ترموکوپل چیست؟
هر دو ترموکوپل و مقاومت حرارتی به اندازه گیری دمای تماس در اندازه گیری دما تعلق دارند. اگرچه عملکرد آنها برای اندازه گیری دمای یک جسم یکسان است، اما اصول و ویژگی های آنها متفاوت است.
ترموکوپل پرکاربردترین دستگاه دما در اندازه گیری دما است. ویژگی های اصلی آن محدوده اندازه گیری گسترده، عملکرد نسبتاً پایدار، ساختار ساده، پاسخ دینامیکی خوب و توانایی انتقال سیگنال های الکتریکی 4-20 میلی آمپر از راه دور است که برای کنترل و تمرکز خودکار راحت است. کنترل. اصل اندازه گیری دمای ترموکوپل بر اساس اثر ترموالکتریک است. دو هادی یا نیمه هادی مختلف به یک حلقه بسته متصل می شوند. هنگامی که دما در دو اتصال متفاوت است، پتانسیل ترموالکتریک در حلقه ایجاد می شود. این پدیده اثر پیرالکتریک نامیده می شود که به عنوان اثر Seebeck نیز شناخته می شود. پتانسیل ترموالکتریک تولید شده در حلقه بسته از دو نوع پتانسیل الکتریکی تشکیل شده است. پتانسیل ترموالکتریک و پتانسیل تماس. پتانسیل ترموالکتریک به پتانسیل الکتریکی اطلاق می شود که توسط دو سر یک هادی به دلیل دماهای مختلف ایجاد می شود. هادی های مختلف چگالی الکترونی متفاوتی دارند، بنابراین پتانسیل های الکتریکی متفاوتی تولید می کنند. پتانسیل تماس همانطور که از نام آن پیداست به زمانی اشاره دارد که دو هادی مختلف در تماس باشند. از آنجا که چگالی الکترون آنها متفاوت است، مقدار مشخصی از انتشار الکترون ایجاد می شود. هنگامی که آنها به یک تعادل خاص می رسند، پتانسیل تشکیل شده توسط پتانسیل تماس به خواص مواد دو هادی مختلف و دمای نقاط تماس آنها بستگی دارد. در حال حاضر ترموکوپل های مورد استفاده در سطح بین المللی دارای مشخصات استاندارد هستند. مقررات بین المللی تصریح می کند که ترموکوپل ها به هشت بخش مختلف به نام های B، R، S، K، N، E، J و T تقسیم می شوند. کمترین دمای اندازه گیری ممکن در منفی 270 درجه سانتیگراد، تا 1800 درجه سانتیگراد، B، R و S متعلق به سری پلاتینیوم ترموکوپل ها هستند. از آنجایی که پلاتین یک فلز گرانبها است، آنها را ترموکوپل های فلزی گرانبها و بقیه را ترموالکتریک فلزی ارزان می نامند. I- دو نوع ترموکوپل وجود دارد، نوع معمولی و نوع زرهی. ترموکوپل های معمولی به طور کلی از ترمود، لوله عایق، آستین محافظ و جعبه اتصال تشکیل شده اند، در حالی که ترموکوپل زرهی ترکیبی از سیم ترموکوپل، مواد عایق و آستین محافظ فلزی است. ترکیبی جامد که از کشش ایجاد می شود. اما سیگنال الکتریکی ترموکوپل برای انتقال نیاز به سیم خاصی دارد که به این نوع سیم سیم جبران می گویند. ترموکوپل های مختلف نیاز به سیم های جبرانی متفاوتی دارند و وظیفه اصلی آنها اتصال به ترموکوپل است تا انتهای مرجع ترموکوپل را از منبع تغذیه دور نگه دارند تا دمای انتهای مرجع پایدار باشد. سیم های جبران به دو نوع تقسیم می شوند: نوع جبران و نوع پسوند. ترکیب شیمیایی سیم پسوند همانند ترموکوپل در حال جبران است. با این حال، در عمل، سیم پسوند از همان ماده ترموکوپل ساخته نمی شود. با سیم هایی با چگالی الکترونی یکسان جایگزین کنید. ارتباط بین سیم جبران و ترموکوپل به طور کلی بسیار واضح است. قطب مثبت ترموکوپل به سیم قرمز سیم جبران و قطب منفی به رنگ باقیمانده متصل است. بیشتر سیم های جبرانی عمومی از آلیاژ مس-نیکل ساخته شده اند.