Jak działają termopary: podstawy pomiaru temperatury

TenTermoelementto system szeroko stosowany do pomiaru temperatury w różnych procesach, ponieważ działają w oparciu o zasady fizyki, urządzenia te są bardzo przydatne w prawie wszystkich gałęziach przemysłu, takich jak produkcja i bezpieczeństwo żywności. Wspólnie przeanalizujmy podstawowe zasady działania termopar.

1. Podstawy termopar

Złącze powstaje przez połączenie dwóch metalowych drutów, które nazywane są przewodnikami, przewody są fizycznie oddzielone na jednym końcu. Jest to koniec, który mierzy temperaturę docelową. Pozostałe końce przewodów są podłączone do przyrządu pomiarowego. Gdy złącze jest poddawane różnicy temperatur, między złączem a drugim końcem przewodów powstaje różnica potencjałów.

2. Wyjaśnienie efektu Seebecka 

Efekt Seebecka przedstawia związek między przepływem prądu elektrycznego a różnicą temperatur, zwany również efektem termoelektrycznym, został odkryty przez Thomasa Seebecka. Generatory termoelektryczne składają się z dwóch rodzajów metali, które są lutowane ze sobą i umieszczane na zewnątrz i w obszarze bardziej zaopatrywanym w ciepło. 

- Ruch elektronów: Gdy ciepło jest wystarczająco dostarczane do określonego metalu, elektrony w amperze zaczynają się mobilizować, co prowadzi do powstania prądu elektrycznego. W zależności od wyboru metali, osiągany potencjał elektryczny lub napięcie jest różne. 

- Generowanie napięcia: W połączeniu metali, podczas spawania, generowana jest różnica potencjałów, dzięki czemu możliwy jest pomiar temperatury za pomocą napięcia poprzez skorelowanie jej z różnicą temperatur między zimnym złączem a gorącym złączem

3. Kompensacja węzła referencyjnego 

Dlaczego ważne jest, aby uwzględnić temperaturę odniesienia na złączu w odniesieniu do dokładnego pomiaru temperatury? Problem polega na tym, że wytwarzane napięcie jest funkcją globalnego przepływu ciepła między punktem pomiarowym a punktem odniesienia. Jednakże, gdy punkt odniesienia pozostawia się do pływania bez utrzymywania w stałej, znanej temperaturze, odczyty stają się niedokładne. 

Aby rozwiązać ten problem, nowoczesne systemy termopar często wykorzystują kompensację zimnego złącza. Oznacza to, że przyrząd pomiarowy może odnosić się do temperatury wzorcowej, wykorzystując znany czujnik temperatury na złączu odniesienia. Z tego powodu przyrząd jest w stanie skompensować zmierzone napięcie z temperaturą odniesienia, aby dokładnie obliczyć wynik.

Podsumowując, termopary działają w oparciu o efekt Seebecka, w którym napięcie jest indukowane za każdym razem, gdy występują różnice temperatur. Ich konfiguracja, geometria i montaż pozwalają na wykonywanie pomiarów temperatury w szerokim zakresie zadań pomiarowych. Aby uzyskać wysokiej jakości termopary i rozwiązania wykrywające temperaturę, sprawdź VSEC. Odwiedź nas na [VSEC], aby znaleźć odpowiednie produkty dla swoich potrzeb.