Kako delujejo termočleni: osnove zaznavanja temperature

TTermoelementomje sistem, ki se pogosto uporablja za merjenje temperature v različnih procesih, ker delujejo na podlagi načel fizike, te naprave so zelo uporabne v skoraj vseh panogah, kot sta proizvodnja in varnost hrane. Skupaj analizirajmo osnovne principe delovanja termoelementov.

1. Osnove termoelementov

Stičišče nastane s povezovanjem dveh kovinskih žic, ki se imenujeta vodniki, žice pa so na enem koncu fizično ločene. To je konec, ki meri ciljno temperaturo. Drugi konci žic so priključeni na merilni instrument. Ko je stičišče izpostavljeno temperaturni razliki, se med stičiščem in drugim koncem žic razvije potencialna razlika.

2. Razlaga Seebeckovega učinka 

Seebeckov učinek prikazuje razmerje med pretokom električnega toka in temperaturno razliko, imenovano tudi termoelektrični učinek, ki ga je odkril Thomas Seebeck. Termoelektrični generatorji so sestavljeni iz dveh vrst kovin, ki so spajkani skupaj in nameščeni v zunanjem in bolj toplotno oskrbovanem prostoru. 

- Gibanje elektronov: Ko je toplota dovolj dobavljena določeni kovini, se elektroni v amperu začnejo mobilizirati, kar povzroči nastanek električnega toka. Glede na izbiro kovin se doseženi električni potencial ali napetost spreminja. 

- Ustvarjanje napetosti: V kombinaciji kovin se med varjenjem ustvari potencialna razlika, kar omogoča merjenje temperature skozi napetost s korelacijo s temperaturno razliko med hladnim in vročim spojem

3. Nadomestilo za referenčno križišče

Zakaj je pomembno vključiti referenčno temperaturo stičišča glede na natančno merjenje temperature? Težava je v tem, da je proizvedena napetost funkcija globalnega toplotnega toka med merilnimi in referenčnimi točkami. Vendar, ko referenčno točko pustimo plavati, ne da bi jo vzdrževali pri konstantni znani temperaturi, postanejo odčitki netočni. 

Da bi to rešili, sodobni sistemi termoelementov pogosto uporabljajo kompenzacijo hladnega spoja. To pomeni, da se merilni instrument lahko sklicuje na standardno temperaturo z uporabo znanega temperaturnega senzorja na referenčnem stičišču. Zaradi tega lahko instrument izravna izmerjeno napetost z referenčno temperaturo, da natančno izračuna rezultat.

Če povzamemo, termočleni delujejo na podlagi Seebeckovega učinka, pri katerem se napetost inducira, kadar koli pride do temperaturnih razlik. Njihova konfiguracija, geometrija in montaža jim omogočajo merjenje temperature v širokem razponu merilnih nalog. Za visokokakovostne termočlene in rešitve za zaznavanje temperature si oglejte VSEC. Obiščite nas na  [VSEC] in poiščite prave izdelke za svoje potrebe.