Pagrindinis termoelemento temperatūros matavimo principas
Dviejų skirtingų medžiagų laidininkai arba puslaidininkiai A ir B yra suvirinami kartu, kad sudarytų uždarą kilpą. Kai yra skirtumai tarp dviejų laidininkų A ir B prijungimo taškų 1 ir 2, tarp jų sukuriama elektromobilio jėga, taigi susidaro vieno dydžio A srovė, vadinama termoelektriniu efektu. Termoelementai šį efektą naudoja darbui. Kas yra termoelemento termoelementas ir šiluminė varža - tai kontaktinės temperatūros matavimas matuojant temperatūrą, nors tas pats efektas yra ir matuojant objekto temperatūrą, tačiau jų principai ir charakteristikos nėra vienodi. Termoelementas yra labiausiai naudojamas matuojant temperatūrą. Platus temperatūros įtaisų asortimentas, jo pagrindinės savybės yra platus bučinių asortimentas, stabilus veikimas, paprasta struktūra, gera dinaminė reakcija ir gali nuotoliniu būdu perduoti 4-20 mA elektrinius signalus, palengvindamas automatinį valdymą ir centralizuotą valdymą. . Termoporų termometrijos principas pagrįstas termoelektriniu efektu. Prijungus du skirtingus laidininkus ar puslaidininkius į uždarą kilpą, kai temperatūra dviejose sankryžose bus skirtinga, kilpoje susidarys termoelektrinis potencialas. Šis reiškinys vadinamas termoelektriniu efektu, dar vadinamu Seebecko efektu. Termoelektrinis potencialas, generuojamas uždaroje kilpoje, susideda iš dviejų potencialų: temperatūros skirtumo potencialo ir kontaktinio potencialo. Termoelektrinis potencialas reiškia potencialą, kurį sukuria temperatūrų skirtumas tarp dviejų to paties laidininko galų. Skirtingi laidininkai turi skirtingą elektronų tankį, todėl jų generuojami potencialai yra skirtingi. Kontaktinis potencialas, kaip rodo pavadinimas, reiškia dviejų skirtingų laidininkų kontaktą. Dėl skirtingo elektronų tankio jie skleidžia tam tikrą elektronų difuziją. Kai jie pasiekia tam tikrą pusiausvyrą, sąlyčio potencialas priklauso nuo dviejų skirtingų laidininkų medžiagų savybių ir jų kontaktinių taškų temperatūros. Šiuo metu tarptautiniu mastu naudojamas termoelementas turi standartinę specifikaciją. Tarptautinė termopora yra padalinta į aštuonias skirtingas skales, būtent B, R, S, K, N, E, J ir T, kurios gali išmatuoti žemiausią temperatūrą. Išmatuota 270 laipsnių Celsijaus, iki 1800 laipsnių Celsijaus, kur B, R, S priklauso platinos serijai termoporų, nes platina yra taurusis metalas, todėl jie dar vadinami tauriųjų metalų termoporais, o likę keli yra vadinami pigaus metalo termoelektriniais. Yra du termoporų tipai: normalus ir šarvuotas. Įprasti termoporos paprastai susideda iš karštų elektrodų, izoliacinių vamzdžių, apsauginių įvorių ir jungiamųjų dėžių, o šarvuoti termoelementai surenkami derinant termoporų laidus, izoliacines medžiagas ir metalines apsaugines rankoves. Ištemptas į vientisą derinį. Tačiau termoelemento elektriniam signalui perduoti reikalinga speciali viela. Ši viela vadinama kompensacine viela. Skirtingiems termoporams reikalingi skirtingi kompensaciniai laidai, kurių pagrindinė funkcija yra sujungti su termopora, kad atskaitos termoporos galas būtų toli nuo maitinimo šaltinio, kad pamatinės sankryžos temperatūra būtų stabili. Kompensacinė viela yra padalinta į dvi rūšis: kompensacinę ir ilginamąją. Ilginamojo laido cheminė sudėtis yra tokia pati kaip kompensuojamo termoelemento. Tačiau praktikoje pratęsimo tipo viela nėra pagaminta iš tos pačios medžiagos kaip ir termoelementas, paprastai naudojama ir termoelektrinė. Vietoj laidų, turinčių tą patį elektronų tankį. Paprastai kompensacinis laidas yra prijungtas prie termoporos. Teigiamas termoelemento gnybtas yra prijungtas prie kompensacinės laido raudonos linijos, o neigiamas elektrodas yra prijungtas prie likusios spalvos. Dauguma kompensacinių laidų medžiagų yra pagamintos iš vario-nikelio lydinio.
R tipo termoelementas: platinos rodžio 13-platinos termopora
R tipo termoelementų specifikacijos: tauriųjų metalų termoporams. Nurodytas gijos skersmuo yra 0,5 mm, leistinas nuokrypis –0,015 mm, o teigiamo elektrodo (RP) vardinė cheminė sudėtis yra platinos-rodžio lydinys, kuriame yra 13% bismuto, 87% platinos ir gryna. platina (RN). Maksimali darbinė temperatūra yra 1300 ° C, o trumpalaikė maksimali darbinė temperatūra yra 1600 ° C.
R tipo termoelemento pranašumai: Jis turi aukščiausią tikslumą, geriausią stabilumą, platų temperatūros diapazoną ir ilgą tarnavimo laiką. Jis pasižymi geromis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, geru termoelektrinio potencialo stabilumu ir dideliu atsparumu oksidacijai aukštoje temperatūroje ir yra tinkamas oksiduojančiai ir inertinei atmosferai. Kadangi išsamus R tipo termoelemento veikimas yra lygiavertis S tipo termoelemento veikimui, Kinijoje jį buvo sunku skatinti. Be temperatūros matavimo importuojamai įrangai, retai naudojamas ir buitinės temperatūros matavimas. Nuo 1967 iki 1971 m. JK NPL, JAV NBS ir Kanados NRC tyrimų institutų atliktas bendras tyrimas parodė, kad R tipo termoelementų stabilumas ir atkuriamumas yra geresni nei S tipo termoelementų. Tyrimai šioje srityje dar nebuvo atlikti.
R tipo termoelemento nepakanka: tai yra termoelektrinis potencialas, mažas termoelektrinio potencialo laipsnis, mažas jautrumas, esant aukštai temperatūrai mechaninis stipris yra sumažėjęs, jis yra labai jautrus taršai, o tauriųjų metalų medžiaga yra brangi, todėl vienkartinės investicijos yra didelės. Yra labai nedaug gamintojų, kuriuos būtų galima pakartotinai naudoti.