Coneixements relacionats amb els termoparells

Dos conductors de composició diferent (anomenats fils de termoparell o elèctrodes termoelèctrics) es connecten als dos extrems per formar un circuit. Quan la temperatura a la unió és diferent, es genera una força electromotriu al circuit, que s'anomena efecte termoelèctric, i aquesta força electromotriu s'anomena potencial termoelèctric. Els termoparells utilitzen aquest principi per a la mesura de la temperatura, on l'extrem utilitzat directament per mesurar la temperatura del medi s'anomena extrem de treball (també conegut com a extrem de mesura), i l'altre extrem s'anomena extrem fred (també conegut com a extrem de compensació). ); L'extrem fred està connectat a l'instrument de visualització o instrument de suport, i l'instrument de visualització indicarà el potencial termoelèctric generat pel termoparell.
Un termoparell és en realitat un convertidor d'energia que converteix l'energia tèrmica en energia elèctrica i utilitza el potencial termoelèctric generat per mesurar la temperatura. Pel que fa al potencial termoelèctric d'un termoparell, cal tenir en compte els problemes següents:
1: el potencial termoelèctric d'un termoparell és la diferència de funció de temperatura entre l'extrem de treball del termopar, en lloc d'una funció de la diferència de temperatura entre l'extrem fred i l'extrem de treball del termopar;
2: La magnitud del potencial termoelèctric generat per un termoparell, quan el material del termopar és uniforme, no està relacionada amb la longitud i el diàmetre del termoparell, sinó només amb la composició del material del termoparell i la diferència de temperatura als dos extrems. ;
3: Quan es determina la composició del material dels dos cables del termoparell del termoparell, la magnitud del potencial termoelèctric del termoparell només està relacionada amb la diferència de temperatura del termoparell; Si la temperatura de l'extrem fred del termopar es manté constant, el potencial termoelèctric del termoparell és només una funció de valor únic de la temperatura final de treball. Soldeu dos materials diferents de conductors o semiconductors A i B junts per formar un circuit tancat, tal com es mostra a la figura. Quan hi ha una diferència de temperatura entre els dos punts de connexió 1 i 2 dels conductors A i B, es genera una força electromotriu entre ambdós, donant lloc a un corrent de magnitud variable al circuit. Aquest fenomen s'anomena efecte termoelèctric. Els termoparells funcionen utilitzant aquest efecte.
Quin termoparell? Això comença amb el principi de mesura de la temperatura del termoparell. La termoelectricitat és un element sensor de temperatura que converteix els senyals de temperatura en senyals de força electromotriu termoelèctrica, que després es converteixen en la temperatura del medi mesurat mitjançant instruments elèctrics. El principi bàsic de la mesura de la temperatura del termoparell és que dos conductors homogenis amb diferents composicions formen un circuit tancat. Quan hi hagi un gradient de temperatura als dos extrems, hi haurà corrent que passa pel circuit, i hi haurà força electromotriu Seebeck -força electromotriu termoelèctrica- entre els dos extrems, que s'anomena efecte Seebeck. Dos conductors homogenis amb diferents composicions són elèctrodes termoelèctrics, amb l'extrem de treball a la temperatura més alta i l'extrem lliure a la temperatura més baixa. L'extrem lliure sol estar a una temperatura constant. Segons la relació funcional entre la força electromotriu termoelèctrica i la temperatura, creeu una taula de calibratge de termoparells; La taula de graduació s'obté amb una temperatura final lliure de 0 graus, i diferents termoparells tenen taules de graduació diferents. Quan un tercer material metàl·lic es connecta al circuit del termopar, sempre que la temperatura dels dos contactes del material sigui la mateixa, el potencial termoelèctric generat pel termopar romandrà sense canvis, és a dir, no afectat per la connexió del tercer. metall al circuit. Per tant, quan s'utilitzen termoparells per mesurar la temperatura, es pot connectar un instrument de mesura i, després de mesurar la força electromotriu termoelèctrica, es pot determinar la temperatura del medi mesurat.