Как работают термопары: основы измерения температуры

ТемтермопараЭто система, широко используемая для измерения температуры в различных процессах, поскольку они функционируют на основе принципов физики, эти устройства очень полезны практически во всех отраслях, таких как производство и безопасность пищевых продуктов. Давайте вместе проанализируем основные принципы работы термопар.

1. Основы термопар

Стык образуется путем соединения двух металлических проводов, которые называются проводниками, провода физически разделены на одном конце. Это конец, который измеряет целевую температуру. Другие концы проводов подключаются к измерительному прибору. Когда на стыке возникает разность температур, между переходом и другим концом проводов возникает разность потенциалов.

2. Объяснение эффекта Зеебека 

Эффект Зеебека отражает взаимосвязь между протеканием электрического тока и разницей температур, также называемую термоэлектрическим эффектом, он был открыт Томасом Зеебеком. Термоэлектрические генераторы состоят из двух типов металлов, которые спаиваются вместе и размещаются на открытом воздухе и в более теплоснабженном месте. 

- Движение электронов: Когда к определенному металлу подается достаточное количество тепла, электроны в ампере начинают мобилизоваться, что приводит к созданию электрического тока. В зависимости от выбора металлов изменяется электрический потенциал или достигаемое напряжение. 

- Генерация напряжения: В комбинации металлов во время сварки создается разность потенциалов, что позволяет измерять температуру через напряжение, соотнося его с разницей температур между холодным и горячим соединением

3. Компенсация опорного соединения 

Почему важно учитывать эталонную температуру перехода по отношению к точному измерению температуры? Проблема заключается в том, что производимое напряжение является функцией глобального теплового потока между измеряемой и контрольной точками. Однако, когда опорная точка остается плавать без поддержания постоянной известной температуры, показания становятся неточными. 

Чтобы решить эту проблему, современные системы термопар часто используют компенсацию холодного спая. Это означает, что измерительный прибор может ссылаться на стандартную температуру, используя известный температурный датчик на опорном переходе. Благодаря этому прибор способен компенсировать измеренное напряжение опорной температурой, чтобы точно рассчитать результат.

Подводя итог, можно сказать, что термопары работают на основе эффекта Зеебека, в соответствии с которым напряжение индуцируется при каждой разнице температур. Их конфигурация, геометрия и крепление позволяют выполнять измерение температуры в широком диапазоне измерительных задач. Чтобы узнать о высококачественных термопарах и решениях для измерения температуры, ознакомьтесь с VSEC. Посетите наш сайт [VSEC], чтобы найти подходящие продукты для ваших нужд.