Základný princíp merania teploty termočlánkov
Vodiče alebo polovodiče A a B z dvoch rôznych materiálov sú spolu zvarené, aby vytvorili uzavretú slučku. Ak existuje teplotný rozdiel medzi dvoma upevňovacími bodmi 1 a 2 vodičov A a B, medzi nimi sa vytvorí elektromotorická sila, čím sa vytvorí slučka A prúd jednej veľkosti, ktorý sa nazýva termoelektrický efekt. Termočlánky používajú tento účinok na prácu. Čo je termočlánok termočlánok a tepelný odpor, je meranie kontaktnej teploty pri meraní teploty, hoci rovnakým účinkom je meranie teploty objektu, ale ich princípy a charakteristiky nie sú rovnaké. Termočlánok je najčastejšie používaný pri meraní teploty. Široký rozsah teplotných zariadení, jeho hlavnými črtami sú široká škála bozkov, stabilný výkon, jednoduchá štruktúra, dobrá dynamická odozva, a môže diaľkovo prenášať elektrické signály 4-20 mA, uľahčujúce automatické ovládanie a centralizované riadenie. , Princíp termometrie termočlánkov je založený na termoelektrickom účinku. Ak sú dva rôzne vodiče alebo polovodiče zapojené do uzavretej slučky, keď sú teploty na dvoch spojoch rôzne, vytvorí sa v slučke termoelektrický potenciál. Tento jav sa nazýva termoelektrický efekt, známy tiež ako Seebeckov efekt. Termoelektrický potenciál generovaný v uzavretej slučke sa skladá z dvoch potenciálov: teplotného rozdielu a kontaktného potenciálu. Termoelektrický potenciál sa týka potenciálu generovaného teplotným rozdielom medzi dvoma koncami toho istého vodiča. Rôzne vodiče majú rôznu hustotu elektrónov, takže potenciály, ktoré generujú, sú rôzne. Kontaktný potenciál, ako už názov napovedá, sa týka kontaktu dvoch rôznych vodičov. Kvôli ich rôznym hustotám elektrónov vytvárajú určité množstvo elektrónovej difúzie. Keď dosiahnu určitú rovnováhu, potenciál kontaktného potenciálu závisí od materiálových vlastností dvoch rôznych vodičov a teploty ich kontaktných bodov. Medzinárodne používaný termočlánok má v súčasnosti štandardnú špecifikáciu. Medzinárodný termočlánok je rozdelený do ôsmich rôznych stupníc, menovite B, R, S, K, N, E, J a T, ktoré môžu merať najnižšiu teplotu. Meranie 270 stupňov Celzia až 1800 stupňov Celzia, kde B, R, S patria do skupiny platinových termočlánkov, pretože platina je vzácny kov, preto sa tiež nazývajú termočlánky z drahých kovov a zvyšných pár sa nazýva lacný termoelektrický kov I Existujú dva typy termočlánkov, normálne a pancierované. Bežné termočlánky sa všeobecne skladajú z horúcich elektród, izolačných trubíc, ochranných puzdier a spojovacích skriniek, zatiaľ čo pancierové termočlánky sa zostavujú kombináciou termočlánkových drôtov, izolačných materiálov a kovových ochranných puzdier. Natiahnuté do pevnej kombinácie. Elektrický signál termočlánku však vyžaduje na prenos špeciálny drôt. Tento drôt sa nazýva kompenzačný drôt. Rôzne termočlánky vyžadujú rôzne kompenzačné drôty, ktorých hlavnou funkciou je spojenie s termočlánkom, takže referenčný koniec termočlánku je ďaleko od napájania, takže teplota referenčného spojenia je stabilná. Kompenzačný drôt je rozdelený na dva typy: typ kompenzácie a typ predĺženia. Chemické zloženie predlžovacieho drôtu je rovnaké ako v kompenzovanom termočlánku. V praxi však nie je predlžovací drôt vyrobený z rovnakého materiálu ako termočlánok a všeobecne sa používa a je termoelektrický. Namiesto drôtov s rovnakou hustotou elektrónov. Spojenie kompenzačného drôtu s termočlánkom je všeobecne jasné. Kladný pól termočlánku je spojený s červenou čiarou kompenzačného drôtu a záporná elektróda je pripojená k zostávajúcej farbe. Väčšina materiálov pre kompenzačné drôty sú vyrobené zo zliatiny medi a niklu.
Termočlánok typu R: termočlánok platiny a ródia 13-platina
Špecifikácie termočlánkov typu R: pre termočlánky z drahých kovov. Priemer vlákna je 0,5 mm, povolená odchýlka je -0 015 mm a nominálne chemické zloženie pozitívnej elektródy (RP) je zliatina platiny a ródia, ktorá obsahuje 13% bizmutu, 87% platiny a čistú platina (RN). Maximálna prevádzková teplota je 1300 ° C a krátkodobá maximálna prevádzková teplota je 1600 ° C.
Výhody termočlánku typu R: Má najvyššiu presnosť, najlepšiu stabilitu, široký teplotný rozsah a dlhú životnosť. Má dobré fyzikálne a chemické vlastnosti, dobrú stabilitu termoelektrického potenciálu a vysokú odolnosť proti oxidácii pri vysokých teplotách a je vhodný pre oxidáciu a inertnú atmosféru. Pretože komplexný výkon termočlánku typu R je ekvivalentný výkonu termočlánku typu S, bolo v Číne ťažké ho propagovať. Okrem aplikácie merania teploty na dovážané zariadenie sa zriedka používa meranie teploty v domácnosti. V rokoch 1967 až 1971 štúdia o spolupráci medzi UK NPL, US NBS a kanadskými výskumnými ústavmi NRC ukázala, že stabilita a reprodukovateľnosť termočlánkov typu R je lepšia ako stabilita a reprodukovateľnosť termočlánkov typu S. Výskum v tejto oblasti ešte nebol vykonaný.
Termočlánok typu R je nedostatočný: je to termoelektrický potenciál, miera termoelektrického potenciálu je nízka, citlivosť je nízka, mechanická pevnosť sa znižuje pri vysokej teplote, je veľmi citlivá na znečistenie a materiál z drahých kovov je drahý, takže jednorazová investícia je veľká. Existuje len veľmi málo výrobcov, ktorí ich môžu opätovne použiť.