Termoelementas (termoelementas) yra dažniausiai naudojamas temperatūros matavimo elementas temperatūros matavimo prietaisuose. Jis tiesiogiai matuoja temperatūrą, temperatūros signalą paverčia termoelektromotorinės jėgos signalu ir per elektrinį instrumentą (antrinį instrumentą) paverčia jį išmatuotos terpės temperatūra. Įvairių termoporų išvaizda dažnai būna labai skirtinga dėl poreikių, tačiau jų pagrindinė struktūra yra maždaug vienoda. Paprastai jie susideda iš pagrindinių dalių, tokių kaip karšti elektrodai, izoliaciniai įvorių apsauginiai vamzdeliai ir jungiamosios dėžės, ir paprastai yra derinami su rodymo prietaisais, įrašymo prietaisais ir elektroniniais reguliavimais. Naudojamas kartu su įrenginiu.
Pagrindinis bruožas
1. Paprastas surinkimas,
Termoelementas (2 pav.)
Termoelementas (2 pav.)
Lengva pakeisti;
2. suspaudimo spyruoklės tipo temperatūros jutiklis, geras seisminis veikimas;
3. Didelis matavimo tikslumas;
4. Didelis matavimo diapazonas (-200 ℃ 1300 ℃, ypatingomis aplinkybėmis -270 ℃ 2800 ℃);
5. greitas šiluminio atsako laikas;
6. didelis mechaninis stiprumas ir geras atsparumas slėgiui;
7. Aukštos temperatūros atsparumas gali siekti 2800 laipsnių;
8. Ilgas tarnavimo laikas.
Kad darbas būtų stabilus, jo struktūros reikalavimai yra tokie:
1. Dviejų termoelektrodų, sudarančių termoporą, suvirinimas turi būti tvirtas;
2. Du karšti elektrodai turėtų būti gerai izoliuoti vienas nuo kito, kad būtų išvengta trumpojo jungimo;
3. Kompensacinio laido ir termoporos laisvo galo jungtis turėtų būti patogi ir patikima;
4. Apsauginė įvorė turėtų užtikrinti, kad karštas elektrodas būtų visiškai izoliuotas nuo kenksmingos terpės.
Darbo principas
Du skirtingų komponentų laidininkai (vadinami termoporos laidais arba termoelektrodais) yra sujungti iš abiejų galų į kilpą. Kai abiejų sankryžų temperatūra skiriasi, kilpoje atsiras elektromotorinė jėga. Šis reiškinys vadinamas termoelektriniu efektu. Ši elektromotorinė jėga vadinama termoelektrine jėga. Termoporos naudoja šį principą temperatūrai matuoti. Tarp jų galas, tiesiogiai naudojamas matuoti terpės temperatūrai, vadinamas darbiniu galu (dar vadinamas matavimo galu), o kitas galas - šaltuoju (dar vadinamas kompensaciniu); šaltasis galas ir ekranas Prijungus prietaisą ar atraminį prietaisą, rodymo prietaisas parodys termoelektros potencialą, kurį generuoja termoporos.
Termoelementas iš tikrųjų yra tam tikras energijos keitiklis, kuris šiluminę energiją paverčia elektros energija ir naudoja temperatūros matavimui gautą termoelektrinį potencialą. Norint atsižvelgti į termoelemento termoelektrinį potencialą, reikia atkreipti dėmesį į šiuos klausimus:
1. Termoelemento termoelektrinis potencialas yra temperatūros skirtumas tarp dviejų termoelemento galų, o ne temperatūros skirtumas tarp šalto ir darbinio termoporos galų;
2. Termoelemento sukurto termoelektrinio potencialo dydis. Kai termoelemento medžiaga yra tolygi, ji neturi nieko bendro su termoelemento ilgiu ir skersmeniu, bet yra susijusi tik su termoelemento medžiagos sudėtis ir temperatūros skirtumu tarp dviejų galų;
3. Nustačius du termoelemento termoporos laidus, termoelemento termoelektrinis potencialas yra susijęs tik su termoelemento temperatūros skirtumu; jei termoelemento šalčio sandūros temperatūra išlieka pastovi, termoelemento termoelektrinis potencialas yra tik vienos vertės darbo pabaigos temperatūros funkcija. Lituokite du laidininkus arba puslaidininkius A ir B iš skirtingų medžiagų, kad susidarytumėte uždarą kontūrą, kaip parodyta paveikslėlyje. Kai tarp dviejų laidininkų A ir B tvirtinimo taškų 1 ir 2 yra temperatūrų skirtumas, tarp jų susidaro elektromotorinė jėga, todėl kilpoje susidaro didelė srovė. Termoelementai naudoja šį efektą darbui.