เครื่องวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิล - การวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมอิเล็กทริก

เครื่องวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมคัปเปิล - การวัดอุณหภูมิแบบเทอร์โมอิเล็กทริก

คำนิยาม:

คู่ของวัสดุนำไฟฟ้าที่สร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าในวงจรตามเอฟเฟกต์ Zebeck องค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนสำหรับการวัดอุณหภูมิโดยใช้ตัวนำไฟฟ้าคู่หนึ่งที่ทำจากวัสดุต่างกันมาเชื่อมติดกันที่ปลายด้านหนึ่งและเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก

ภาพรวม:

เทอร์โมคัปเปิ้ลเป็นองค์ประกอบตรวจจับอุณหภูมิและเป็นเครื่องมือ โดยจะวัดอุณหภูมิโดยตรงและแปลงสัญญาณอุณหภูมิเป็นสัญญาณแรงเคลื่อนไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริก ซึ่งจากนั้นจะถูกแปลงเป็นอุณหภูมิของตัวกลางที่วัดได้ผ่านเครื่องมือไฟฟ้า (เครื่องมือรอง) หลักการพื้นฐานของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลคือวัสดุตัวนำที่แตกต่างกันสองชนิดจะเกิดเป็นวงจรปิด เมื่อมีการไล่ระดับอุณหภูมิที่ปลายทั้งสองข้าง จะมีกระแสไหลผ่านวงจร ณ จุดนี้ มีแรงเคลื่อนไฟฟ้าระหว่างปลายทั้งสอง - แรงเคลื่อนไฟฟ้าแบบเทอร์โมอิเล็กทริก ซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์ Seebeck ตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกันสองตัวที่มีองค์ประกอบต่างกันคืออิเล็กโทรดเทอร์โมอิเล็กทริก โดยมีปลายการทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่าและปลายอิสระที่อุณหภูมิต่ำกว่า ปลายอิสระมักจะอยู่ที่อุณหภูมิคงที่ ตามความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างแรงเคลื่อนไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกและอุณหภูมิ จึงมีการสร้างตารางสำเร็จการศึกษาของเทอร์โมคัปเปิล ตารางการไล่ระดับจะได้มาภายใต้เงื่อนไขของอุณหภูมิสิ้นสุดอิสระที่ 0 องศา และเทอร์โมคัปเปิลที่แตกต่างกันก็มีตารางการไล่ระดับที่แตกต่างกัน

เมื่อวัสดุโลหะชิ้นที่สามต่อเข้ากับวงจรเทอร์โมคัปเปิล ตราบใดที่อุณหภูมิของหน้าสัมผัสทั้งสองของวัสดุเท่ากัน ศักย์ไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกที่สร้างโดยเทอร์โมคัปเปิลจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง กล่าวคือ ไม่ได้รับผลกระทบจากการต่อโลหะชิ้นที่สาม ไปที่วงจร ดังนั้นเมื่อวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิล จึงสามารถเชื่อมต่อเครื่องมือวัดได้ และหลังจากการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกแล้ว ก็จะสามารถทราบอุณหภูมิของตัวกลางที่วัดได้ เมื่อทำการวัดอุณหภูมิ เทอร์โมคัปเปิลจะต้องมีอุณหภูมิของปลายเย็น (ปลายของการวัดคือปลายที่ร้อน และปลายที่เชื่อมต่อกับวงจรการวัดผ่านตะกั่วเรียกว่าปลายเย็น) เพื่อให้คงที่ เพื่อให้ศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกเป็นสัดส่วน ถึงอุณหภูมิที่วัดได้ หากอุณหภูมิของส่วนความเย็นเปลี่ยนแปลงในระหว่างการวัด จะส่งผลร้ายแรงต่อความแม่นยำของการวัด การใช้มาตรการบางอย่างที่ด้านความเย็นเพื่อชดเชยผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ด้านความเย็นเรียกว่าการชดเชยด้านความเย็นของเทอร์โมคัปเปิล เอกสารแนบ: วิธีการคำนวณสำหรับการชดเชยจุดเชื่อมต่อความเย็นของเทอร์โมคัปเปิล: จากมิลลิโวลต์ถึงอุณหภูมิ: วัดอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อความเย็น แปลงเป็นค่ามิลลิโวลต์ที่สอดคล้องกัน และเพิ่มลงในค่ามิลลิโวลต์ของเทอร์โมคัปเปิลเพื่อคำนวณอุณหภูมิ จากอุณหภูมิเป็นมิลลิโวลต์: วัดอุณหภูมิจริงและอุณหภูมิปลายเย็น แปลงเป็นมิลลิโวลต์ ลบออกเพื่อให้ได้มิลลิโวลต์ และรับอุณหภูมิ