Как работают термопары: основы измерения температуры

Этот Термопара является широко используемой системой для измерения температуры в различных процессах, поскольку они функционируют на основе принципов физики. Эти устройства очень полезны практически во всех отраслях промышленности, таких как производство и безопасность пищевых продуктов. Давайте вместе проанализируем основные принципы работы термопар.

1. Основы термопар

Соединение образуется путем соединения двух металлических проводов, которые называются проводниками. Провода физически разделены на одном конце. Это конец, который измеряет целевую температуру. Другие концы проводов подключены к измерительному прибору. Когда соединение подвергается разнице температур, между соединением и другим концом проводов возникает потенциальная разница.

2. Объяснение эффекта Зеебека

Эффект Зеебека описывает взаимосвязь между потоком электрического тока и температурной разницей, также называемой термоэлектрическим эффектом, он был открыт Томасом Зеебеком. Термоэлектрические генераторы состоят из двух типов металлов, которые спаяны вместе и помещены в наружную и более теплую область.

- 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 достигаемое электрическое напряжение или потенциал варьируется.

- Генерация напряжения: При сочетании металлов во время сварки возникает разность потенциалов, что позволяет измерять температуру через напряжение путем сопоставления её с температурной разницей между холодным и горячим соединением

3. Компенсация опорного соединения

Почему важно учитывать температуру опорной точки в отношении точного измерения температуры? Проблема в том, что напряжение, производимое термопарой, является функцией глобального теплового потока между измерительной и опорной точками. Однако, когда опорная точка оставляется в свободном состоянии без поддержания на постоянной известной температуре, показания становятся неточными.

Для решения этой задачи современные термопарные системы часто используют компенсацию холодного соединения. Это означает, что измерительный прибор может ссылаться на стандартную температуру, используя датчик известной температуры в референтном соединении. Благодаря этому прибор может компенсировать измеренное напряжение с учётом референтной температуры для точного вычисления результата.

Вкратце, термопары работают на основе эффекта Зеебека, при котором напряжение индуцируется всякий раз, когда существуют температурные различия. Их конфигурация, геометрия и установка позволяют им выполнять измерение температуры в широких диапазонах измерительных задач. Для высококачественных термопар и решений для измерения температуры посетите VSEC. Посетите нас на [VSEC], чтобы найти подходящие продукты для ваших нужд.