Wie funktionieren Thermoelemente: Die Grundlagen der Temperaturerfassung

DasThermoelementist ein System, das häufig zur Temperaturmessung in verschiedenen Prozessen verwendet wird, da sie nach den Prinzipien der Physik funktionieren, sind diese Geräte in fast allen Branchen wie Fertigung und Lebensmittelsicherheit sehr nützlich. Lassen Sie uns gemeinsam die grundlegenden Funktionsprinzipien von Thermoelementen analysieren.

1. Die Grundlagen von Thermoelementen

Eine Verbindungsstelle wird gebildet, indem zwei Metalldrähte, die als Leiter bezeichnet werden, verbunden werden, die Drähte sind an einem Ende physisch getrennt. Dies ist das Ende, das die Zieltemperatur misst. Die anderen Enden der Drähte werden mit einem Messgerät verbunden. Wenn die Verbindungsstelle einer Temperaturdifferenz ausgesetzt wird, entsteht eine Potentialdifferenz zwischen der Verbindungsstelle und dem anderen Ende der Drähte.

2. Erklärung des Seebeck-Effekts 

Der Seebeck-Effekt stellt die Beziehung zwischen elektrischem Stromfluss und Temperaturdifferenz dar, auch thermoelektrischer Effekt genannt, er wurde von Thomas Seebeck entdeckt. Thermoelektrische Generatoren bestehen aus zwei Arten von Metallen, die miteinander verlötet und in einem Außenbereich und einem stärker wärmeversorgten Bereich aufgestellt werden. 

- Bewegung von Elektronen: Wenn einem bestimmten Metall ausreichend Wärme zugeführt wird, beginnen sich die Elektronen im Ampere zu mobilisieren, was zur Erzeugung eines elektrischen Stroms führt. Je nach Wahl der Metalle variiert das erreichte elektrische Potential bzw. die erreichte Spannung. 

- Erzeugung von Spannung: Bei der Kombination von Metallen wird beim Schweißen die Potentialdifferenz erzeugt, die es ermöglicht, die Temperatur durch Spannung zu messen, indem sie mit der Temperaturdifferenz zwischen der kalten und der heißen Verbindung korreliert wird

3. Kompensation von Referenzknoten 

Warum ist es wichtig, die Referenz-Sperrschichttemperatur in Bezug auf eine genaue Temperaturmessung einzubeziehen? Das Problem ist, dass die erzeugte Spannung eine Funktion des globalen Wärmeflusses zwischen dem Mess- und dem Referenzpunkt ist. Wenn der Referenzpunkt jedoch schwankt, ohne dass er auf einer konstanten bekannten Temperatur gehalten wird, werden die Messwerte ungenau. 

Um dies zu beheben, verwenden moderne Thermoelementsysteme häufig eine Kaltstellenkompensation. Das bedeutet, dass ein Messgerät auf eine Normtemperatur verweisen kann, indem es einen bekannten Temperatursensor an der Referenzstelle einsetzt. Aus diesem Grund ist das Gerät in der Lage, die gemessene Spannung mit der Referenztemperatur zu kompensieren, um das Ergebnis genau zu berechnen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Thermoelemente auf der Grundlage des Seebeck-Effekts arbeiten, bei dem immer dann eine Spannung induziert wird, wenn Temperaturunterschiede auftreten. Ihre Konfiguration, Geometrie und Montage ermöglichen es ihnen, Temperaturmessungen in einem breiten Spektrum von Messaufgaben durchzuführen. Hochwertige Thermoelemente und Lösungen zur Temperaturmessung finden Sie unter VSEC. Besuchen Sie uns auf der [VSEC], um die richtigen Produkte für Ihre Bedürfnisse zu finden.