ترموکوپل (thermocouple) یک عنصر اندازه گیری دما است که معمولاً در ابزارهای اندازه گیری دما استفاده می شود. به طور مستقیم دما را اندازه گیری می کند، سیگنال دما را به سیگنال نیروی ترموالکتریکوموتیو تبدیل می کند، و آن را از طریق یک ابزار الکتریکی (ابزار ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می کند. ظاهر ترموکوپل های مختلف اغلب به دلیل نیازها بسیار متفاوت است، اما ساختار اساسی آن ها تقریباً یکسان است. آن ها معمولاً از بخش های اصلی مانند الکترودهای داغ، لوله های حفاظت از آستین عایق و جعبه های اتصال تشکیل شده اند و معمولاً با ابزارهای نمایش، ابزار ضبط و تنظیمات الکترونیکی ترکیب می شوند. در رابطه با دستگاه استفاده می شود.
ویژگی اصلی
1. مجمع ساده،
ترموکوپل (شکل ۲)
ترموکوپل (شکل ۲)
آسان به جای;
2. فشرده سازی فنر نوع عنصر سنجش دما، عملکرد لرزه ای خوب؛
3. دقت اندازه گیری بالا;
4. محدوده اندازه گیری بزرگ (-200 درجه سانتی گراد~ 1300 درجه سانتی گراد، تحت شرایط خاص -270 درجه سانتی گراد~ 2800 درجه سانتی گراد)؛
5. زمان پاسخ حرارتی سریع;
6. قدرت مکانیکی بالا و مقاومت در برابر فشار خوب;
7. مقاومت درجه حرارت بالا می تواند به 2800 درجه برسد;
۸- عمر خدمتی طولانی.
برای کار به طور قابل ملاحظه ای، ساختار مورد نیاز برای آن به صورت زیر است:
1. welding از دو ترمو یلکترود تشکیل ترموکوپل باید محکم;
2. دو الکترود داغ باید به خوبی از یکدیگر عایق برای جلوگیری از مدار کوتاه;
3. ارتباط بین سیم جبران خسارت و پایان آزاد ترموکوپل باید راحت و قابل اعتماد;
4. آستین محافظ باید قادر به اطمینان حاصل شود که الکترود داغ به طور کامل از محیط مضر جدا شده است.
اصل کار
دو هادی از اجزای مختلف (که سیم ترموکوپل یا ترموکلکترود نامیده می شوند) در هر دو انتهای آن به یک حلقه متصل می شوند. هنگامی که دمای دو اتصال متفاوت باشد، یک نیروی الکتروموتیو در حلقه ایجاد خواهد شد. این پدیده اثر ترموالکتریک نامیده می شود. این نیروی الکتروموتیو نیروی ترموالکتریک نامیده می شود. ترموکوپل ها از این اصل برای اندازه گیری دما استفاده می کنند. در میان آن ها پایانی که مستقیماً برای اندازه گیری دمای محیط استفاده می شود، انتهای کار نامیده می شود (انتهای اندازه گیری نیز نامیده می شود)، و انتهای دیگر پایان سرد نامیده می شود (که پایان جبران نیز نامیده می شود)؛ انتهای سرد و صفحه نمایش هنگامی که ابزار یا ابزار پشتیبانی متصل است، ابزار نمایش به پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل اشاره خواهد کرد.
ترموکوپل در واقع نوعی مبدل انرژی است، 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 باید به مسائل زیر توجه کرد:
1. پتانسیل ترموالکتریک از ترموکوپل اختلاف دما بین دو انتهای ترموکوپل است، نه اختلاف دما بین سرد و انتهای کار از ترموکوپل؛
2. اندازه پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل. هنگامی که ماده ترموکوپل یکنواخت است، ربطی به طول و قطر ترموکوپل ندارد، بلکه تنها مربوط به ترکیب ماده ترموکوپل و اختلاف دمایی بین دو انتهای آن است؛
۳- پس از تعیین دو سیم ترموکوپل ترموکوپل، پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل تنها مربوط به اختلاف دمایی ترموکوپل است؛ اگر دمای اتصال سرد ترموکوپل ثابت بماند، پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل تنها تابع تک ارزشی دمای انتهای کار است. دو هادی یا نیمه هادی A و B مواد مختلف را برای تشکیل یک حلقه بسته، همان طور که در شکل نشان داده شده است، به هم می فروشند. هنگامی که بین دو نقطه پیوست ۱ و ۲ هادی های A و B اختلاف دما وجود داشته باشد، یک نیروی الکتروموتیو بین این دو ایجاد می شود و به این ترتیب جریان بزرگی در حلقه تشکیل می شود. ترموکوپل ها از این اثر برای کار استفاده می کنند.