Miten termopaaret toimivat: Lämpötilan tunnistamisen perusteet

Tämä lämpökappale on järjestelmä, jota käytetään laajalti erilaisten prosessien lämpötilan mittaamiseen, koska ne toimivat fysiikan periaatteiden pohjalta. Nämä laitteet ovat erittäin hyödyllisiä melkein kaikilla teollisuuden aloilla, kuten valmistuksessa ja elintarviketurvallisuudessa. Analysoimme yhdessä termoparien perustoimintaperiaatteita.

1. Termoparien perusteet

Yhdistämällä kaksi metallijalovasta toisiinsa muodostetaan solmut, jotka kutsutaan johtimiksi. Jalot ovat fyysisesti eroteltuina toisistaan toisessa päässä. Tämä on se loppu, joka mitataan kohteen lämpötilaa. Jalojen toiset päätyt ovat kytketyt mittaussäädettöön. Kun solmu altistetaan lämpöeroille, kehityy potentiaalieroa solmun ja jalojen toisen päässä.

2. Selitys Seebeckin ilmiölle

Seebeckin ilmiö kuvaa sähkövirran ja lämpötilaeron välistä suhdetta, jota kutsutaan myös termoelectric ilmiöksi, se löydettiin Thomas Seebeckin toimesta. Termoelektriset generaattorit koostuvat kahdesta metallityypistä, jotka on juotettu yhteen ja sijoitettu ulkoiseen ja enemmän lämpöä tarjoavaan alueeseen.

- Elektronien liike: Kun lämpöä toimitetaan riittävästi tiettyyn metalliin, elektronit ampeerissa alkavat mobilisoitua, mikä johtaa sähkövirran syntymiseen. Metallien valinnasta riippuen saavutettu sähköpotentiaali tai jännite vaihtelee.

- Jännitteen tuottaminen: Kovyysyhdistelmässä, varsinkin hopeiluessa, jännite syntyy metallien yhdistymisen seurauksena, mikä mahdollistaa lämpötilan mittaamisen jännitteellä korreloimalla sitä kylmän liitosolman ja kuuman liitosolman väliseen lämpötilaeroon.

3. Viiteyhteyden kompensointi

Miksi on tärkeää sisällyttää viiteyhteyden lämpötila tarkkojen lämpömittausten yhteyteen? Ongelma on se, että tuotettu jännite on globaalin lämpövirran funktiona mittaus- ja viitepisteiden välillä. Kuitenkin, kun viitepiste jätetään kellumaan ilman, että sitä ylläpidetään vakiona tunnetussa lämpötilassa, mittaukset muuttuvat epätarkoiksi.

Tämän ratkaisemiseksi moderneissa termoparijärjestelmissä käytetään usein kylmän liitosolman kompensointia. Tämä tarkoittaa, että mittauslaitteisto voi viitata standardi-lämpötilaan käyttämällä tunnettua lämpötilasensoria viite-liitosolmassa. Tämän ansiosta laite pystyy kompensoimaan mittauksen jännitteen viitelämpötilan perusteella, jotta saadaan tarkka lopputulos.

Yhteenvetona, termoparit toimivat Seebeckin ilmiön perusteella, jolloin jännite indusoituu aina, kun lämpötilaeroja on. Niiden konfiguraatio, geometria ja kiinnitys mahdollistavat lämpötilan mittaamisen laajoilla mittaustehtävien alueilla. Korkealaatuisia termopareja ja lämpötilanmittausratkaisuja varten, tutustu VSEC:iin. Vieraile sivustollamme [VSEC] löytääksesi oikeat tuotteet tarpeisiisi.