اندازه گیری دما با دماسنج ترموکوپل - اثر ترموالکتریک

اندازه گیری دما با دماسنج ترموکوپل - اثر ترموالکتریک

تعریف:
یک جفت رسانا از مواد مختلف که بر اساس اثر Seebeck در مداری نیروی محرکه الکتریکی ایجاد می کنند. یک جفت رسانا از مواد مختلف که در یک انتها به هم چسبیده اند و از اثر ترموالکتریک خود برای رسیدن به اندازه گیری دما استفاده می کنند.

بررسی اجمالی:
ترموکوپل یک عنصر و ابزار سنجش دما است. به طور مستقیم دما را اندازه گیری می کند، سیگنال دما را به سیگنال نیروی الکتروموتور حرارتی تبدیل می کند و آن را از طریق ابزار الکتریکی (ابزار ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می کند. اصل اساسی اندازه گیری دمای ترموکوپل این است که دو هادی با ترکیبات مختلف یک حلقه بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که یک گرادیان دما در هر دو انتها وجود دارد، جریانی از حلقه عبور می کند. در این زمان، یک نیروی الکتروموتور - نیروی الکتروموتور حرارتی - بین دو انتها وجود دارد. این به اصطلاح اثر Seebeck است. دو هادی همگن با ترکیبات مختلف الکترودهای داغ هستند. انتهایی که دمای بالاتری دارد انتهای کار و انتهایی که دمای کمتری دارد انتهای آزاد است. انتهای آزاد معمولاً در دمای ثابت است. با توجه به رابطه عملکردی بین نیروی حرارتی و دما، یک جدول شاخص ترموکوپل ساخته می شود. جدول نمایه سازی زمانی به دست می آید که دمای انتهای آزاد 0 درجه باشد. ترموکوپل های مختلف جداول نمایه سازی متفاوتی دارند.

هنگامی که یک ماده فلزی سوم به حلقه ترموکوپل متصل می شود، تا زمانی که دمای دو محل اتصال ماده یکسان باشد، پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل بدون تغییر باقی می ماند، یعنی تحت تأثیر سومی قرار نمی گیرد. اتصال فلز به حلقه بنابراین، هنگام اندازه گیری دمای ترموکوپل، ابزار اندازه گیری را می توان متصل کرد. پس از اندازه گیری نیروی الکتروموتور حرارتی، دمای محیط اندازه گیری شده را می توان شناخت.

هنگام اندازه گیری دمای یک ترموکوپل، لازم است که دمای انتهای سرد آن (انتهای اندازه گیری، انتهای گرم است و انتهای متصل به مدار اندازه گیری از طریق سرب، انتهای سرد نامیده می شود) ثابت بماند، به طوری که ترموالکتریک پتانسیل با دمای اندازه گیری شده متناسب است. اگر دمای (محیط) انتهای سرد در حین اندازه گیری تغییر کند، دقت اندازه گیری به طور جدی تحت تأثیر قرار می گیرد. انجام اقدامات خاصی در انتهای سرد برای جبران اثرات ناشی از تغییرات دما در انتهای سرد را جبران انتهای سرد ترموکوپل می گویند.

نوع
ترموکوپل های معمولی را می توان به دو دسته تقسیم کرد: ترموکوپل های استاندارد و ترموکوپل های غیر استاندارد. ترموکوپل استاندارد به ترموکوپلی اطلاق می شود که استانداردهای ملی آن رابطه بین پتانسیل ترموالکتریک و دما، خطاهای مجاز و دارای مقیاس استاندارد یکپارچه را مشخص می کند. دارای ابزارهای نمایشی منطبق برای انتخاب است. ترموکوپل های غیراستاندارد از نظر محدوده کاربری یا ترتیب بزرگی به خوبی ترموکوپل های استاندارد نیستند. آنها معمولاً یک جدول فارغ التحصیلی یکپارچه ندارند و عمدتاً برای اندازه گیری در موارد خاص خاص استفاده می شوند. ترموکوپل های استاندارد در کشور من از اول ژانویه 1988 تمامی ترموکوپل ها و مقاومت های حرارتی مطابق با استانداردهای بین المللی IEC تولید شده اند و هفت نوع ترموکوپل استاندارد S, B, E, K, R, J, T دارای به عنوان انواع طراحی یکپارچه در کشور من تعیین شده است. ترموکوپل.

ساختار ترموکوپل
شکل ساختاری ترموکوپل به منظور اطمینان از عملکرد قابل اعتماد و پایدار ترموکوپل، الزامات ساختاری آن به شرح زیر است:
① دو الکترود داغ که ترموکوپل را تشکیل می دهند باید محکم جوش داده شوند.

② دو الکترود داغ باید به خوبی از یکدیگر عایق بندی شوند تا از اتصال کوتاه جلوگیری شود.

③ اتصال بین سیم جبران و انتهای آزاد ترموکوپل باید راحت و قابل اعتماد باشد.

④ آستین محافظ باید بتواند اطمینان حاصل کند که الکترود داغ به طور کامل از رسانه های مضر جدا شده است.