Hvad er en termoelement, og hvad er dens anvendelser og principper?

Grundlæggende principper for måling af termoelementstemperatur

To ledere eller halvledere, A og B, lavet af forskellige materialer, svejses sammen for at danne et lukket kredsløb. Når der findes en temperaturforskel mellem de to kryds (1 og 2) af ledere A og B, genereres en elektromotorisk kraft mellem dem, hvilket resulterer i en strøm, der flyder i kredsløbet. Dette fænomen kaldes den termoelektriske virkning. Termoelementer bruger denne effekt til at fungere.

Hvad er en termoelement?

Både termoelementer og RTD'er er kontakt - type temperaturmålingsenheder. Selvom de begge måler temperaturen på et objekt, er deres principper og egenskaber forskellige.

Termoelementer er de mest anvendte temperaturmålingsenheder. Deres vigtigste funktioner inkluderer et bredt måleområde, relativt stabil ydeevne, enkel struktur, god dynamisk respons og evnen til at transmittere 4 - 20 Ma elektriske signaler eksternt, lette automatiseret og centraliseret kontrol. Termoelementstemperaturmåling er baseret på den termoelektriske effekt. Når to forskellige ledere eller halvledere er forbundet i et lukket kredsløb, og temperaturerne ved forbindelserne er forskellige, genereres et termoelektrisk potentiale i kredsløbet. Dette fænomen kaldes den termoelektriske effekt, også kendt som Seebeck -effekten. Termoelektrisk potentiale genereret i et lukket kredsløb består af to typer potentialer: termoelektrisk potentiale og kontaktpotentiale. Termoelektrisk potentiale refererer til de potentielle genererede ved temperaturforskelle mellem de to ender af en leder. Forskellige ledere har forskellige elektrondensiteter, så den potentielle genererede er også forskellig. Kontaktpotentialet henviser som navnet på det potentiale, der genereres, når to forskellige ledere er i kontakt, hvilket resulterer i en bestemt mængde elektrondiffusion på grund af deres forskellige elektrondensiteter. Størrelsen af ​​kontaktpotentialet afhænger af de to leders materialegenskaber og temperaturen ved kontaktpunktet. I øjeblikket er termoelementer, der anvendes internationalt, standardiserede og klassificeret i otte forskellige kvaliteter: B, R, S, K, N, E, J og T. De kan måle temperaturer så lave som -270 ° C og så højt som 1800 ° C. B, R, og S hører til Platinum -serien med termoelementer. Fordi platin er et ædle metal, kaldes de også ædle metaltermoelementer, mens de resterende karakterer kaldes billige metaltermoelementer. Der er to typer termoelementer: standard og pansret. Konventionelle termoelementer består typisk af en termoelementelektrode, et isolerende rør, en beskyttende kappe og en koblingsboks. Pansrede termoelementer er på den anden side konstrueret ved at samle termoelementstråden, isoleringsmaterialet og en metalbeskyttende kappe og derefter strække dem til en solid struktur. Imidlertid kræver det elektriske signal fra et termoelement en speciel leder, kaldet en kompenserende ledning. Forskellige termoelementer kræver forskellige kompenserende ledninger. Deres primære funktion er at forbinde termoelementet til referencekrydset, holde den væk fra strømforsyningen og dermed stabilisere referencekrydsetemperaturen. Kompenserende ledninger kategoriseres som kompenserende og udvidelsestyper. Mens den kemiske sammensætning af forlængelsestråden er den samme som den termoelement, der kompenseres, er udvidelsestråden i praksis ikke lavet af det samme metal som termoelementet; Det er typisk lavet af en ledning med den samme elektrondensitet som termoelementet. Forbindelsen mellem kompenserende ledning og termoelementet er generelt ligetil: den positive terminal for termoelementet forbinder til den røde ledning af den kompenserende ledning, mens den negative terminal forbinder til den resterende farvede ledning. Kompenserende ledning er typisk lavet af en kobber-nikkel-legering.