การวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลเทอร์โมคัปเปิล - เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก

การวัดอุณหภูมิด้วยเทอร์โมคัปเปิลเทอร์โมคัปเปิล - เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก

คำนิยาม:
ตัวนำคู่ที่ทำจากวัสดุต่างกันซึ่งสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าในวงจรตามเอฟเฟกต์ Seebeck ตัวนำคู่ที่ทำจากวัสดุต่างกันซึ่งเชื่อมติดกันที่ปลายด้านหนึ่ง และใช้เอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริกเพื่อทำการวัดอุณหภูมิ

ภาพรวม:
เทอร์โมคัปเปิลเป็นองค์ประกอบตรวจจับอุณหภูมิและเป็นเครื่องมือ โดยจะวัดอุณหภูมิโดยตรง แปลงสัญญาณอุณหภูมิเป็นสัญญาณแรงเคลื่อนไฟฟ้าความร้อน และแปลงเป็นอุณหภูมิของตัวกลางที่วัดได้ผ่านเครื่องมือไฟฟ้า (เครื่องมือรอง) หลักการพื้นฐานของการวัดอุณหภูมิเทอร์โมคัปเปิลคือตัวนำสองตัวที่มีองค์ประกอบต่างกันจะรวมตัวกันเป็นวงปิด เมื่อมีการไล่ระดับอุณหภูมิที่ปลายทั้งสองข้าง กระแสจะไหลผ่านลูป ในเวลานี้ มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า - แรงเคลื่อนไฟฟ้าความร้อน - ระหว่างปลายทั้งสอง นี่คือสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ซีเบค ตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกันสองตัวที่มีองค์ประกอบต่างกันคืออิเล็กโทรดร้อน ส่วนปลายที่มีอุณหภูมิสูงกว่าคือจุดสิ้นสุดของการทำงาน และจุดสิ้นสุดที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าคือจุดสิ้นสุดที่เป็นอิสระ ปลายอิสระมักจะอยู่ที่อุณหภูมิคงที่ ตามความสัมพันธ์เชิงหน้าที่ระหว่างแรงเทอร์โมอิเล็กโทรโมทีฟและอุณหภูมิ จึงมีการสร้างตารางดัชนีเทอร์โมคัปเปิล จะได้ตารางดัชนีเมื่ออุณหภูมิสิ้นสุดอิสระอยู่ที่ 0 องศา เทอร์โมคัปเปิ้ลต่างกันมีตารางดัชนีต่างกัน

เมื่อวัสดุโลหะชิ้นที่สามเชื่อมต่อกับห่วงเทอร์โมคัปเปิล ตราบใดที่อุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อทั้งสองของวัสดุเท่ากัน ศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกที่สร้างโดยเทอร์โมคัปเปิลจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง กล่าวคือ จะไม่ได้รับผลกระทบจากจุดที่สาม โลหะที่เชื่อมต่อกับห่วง ดังนั้นเมื่อวัดอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิ้ลจึงสามารถเชื่อมต่อเครื่องมือวัดได้ หลังจากการวัดแรงเคลื่อนไฟฟ้าความร้อนแล้ว จะสามารถทราบอุณหภูมิของตัวกลางที่วัดได้

เมื่อวัดอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิล อุณหภูมิของปลายเย็น (ปลายการวัดคือปลายร้อน และปลายที่เชื่อมต่อกับวงจรการวัดผ่านลีดเรียกว่าปลายเย็น) จะต้องคงที่ เพื่อให้เทอร์โมอิเล็กทริก ศักยภาพเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิที่วัดได้ หากอุณหภูมิ (สิ่งแวดล้อม) ของส่วนความเย็นเปลี่ยนแปลงระหว่างการวัด ความแม่นยำของการวัดจะได้รับผลกระทบอย่างมาก การใช้มาตรการบางอย่างที่ด้านความเย็นเพื่อชดเชยผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ด้านความเย็นเรียกว่าการชดเชยด้านความเย็นของเทอร์โมคัปเปิ้ล

พิมพ์
เทอร์โมคัปเปิลที่ใช้กันทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานและเทอร์โมคัปเปิลที่ไม่ได้มาตรฐาน เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานที่เรียกว่าเทอร์โมคัปเปิลหมายถึงเทอร์โมคัปเปิลที่มีมาตรฐานระดับชาติกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างศักย์เทอร์โมอิเล็กทริกกับอุณหภูมิ ข้อผิดพลาดที่อนุญาต และมีสเกลมาตรฐานแบบรวม มีเครื่องมือแสดงผลที่ตรงกันให้เลือก เทอร์โมคัปเปิลที่ไม่ได้มาตรฐานนั้นไม่ดีเท่ากับเทอร์โมคัปเปิลที่ได้มาตรฐานในแง่ของช่วงการใช้งานหรือลำดับความสำคัญ โดยทั่วไปจะไม่มีตารางสำเร็จการศึกษาแบบรวมและส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดในโอกาสพิเศษบางอย่าง เทอร์โมคัปเปิลมาตรฐาน ในประเทศของฉันตั้งแต่วันที่ 1 มกราคม 1988 เทอร์โมคัปเปิลและตัวต้านทานความร้อนทั้งหมดได้รับการผลิตตามมาตรฐานสากล IEC และมีเทอร์โมคัปเปิลมาตรฐานเจ็ดประเภท S, B, E, K, R, J และ T ได้รับการกำหนดให้เป็นประเภทการออกแบบที่ครบวงจรในประเทศของฉัน เทอร์โมคัปเปิ้ล

โครงสร้างเทอร์โมคัปเปิล
รูปแบบโครงสร้างของเทอร์โมคัปเปิล เพื่อให้มั่นใจว่าเทอร์โมคัปเปิ้ลทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและเสถียร ข้อกำหนดด้านโครงสร้างของเทอร์โมคัปเปิลมีดังนี้:
1 อิเล็กโทรดร้อนสองตัวที่ประกอบเป็นเทอร์โมคัปเปิลจะต้องเชื่อมอย่างแน่นหนา

2 อิเล็กโทรดร้อนควรเป็นฉนวนอย่างดีจากกันเพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

3. การเชื่อมต่อระหว่างสายชดเชยกับปลายเทอร์โมคัปเปิลที่ว่างจะต้องสะดวกและเชื่อถือได้

④ปลอกป้องกันควรจะสามารถให้แน่ใจว่าอิเล็กโทรดร้อนถูกแยกออกจากสื่อที่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์