Conhecimento relacionado ao termopar

Dois condutores com composições diferentes (chamados fios de termopares ou eletrodos termoelétricos) são conectados em ambas as extremidades para formar um circuito. Quando a temperatura na junção é diferente, uma força eletromotriz é gerada no circuito, chamada de efeito termoelétrico, e essa força eletromotriz é chamada de potencial termoelétrico. Os termopares usam este princípio para medição de temperatura, onde a extremidade usada diretamente para medir a temperatura do meio é chamada de extremidade de trabalho (também conhecida como extremidade de medição) e a outra extremidade é chamada de extremidade fria (também conhecida como extremidade de compensação). ); A extremidade fria é conectada ao instrumento de exibição ou instrumento de suporte, e o instrumento de exibição indicará o potencial termoelétrico gerado pelo termopar.
Um termopar é na verdade um conversor de energia que converte energia térmica em energia elétrica e usa o potencial termoelétrico gerado para medir a temperatura. Para o potencial termoelétrico de um termopar, as seguintes questões devem ser observadas:
1: O potencial termoelétrico de um termopar é a diferença na função de temperatura entre a extremidade de trabalho do termopar, em vez de uma função da diferença de temperatura entre a extremidade fria e a extremidade de trabalho do termopar;
2: A magnitude do potencial termoelétrico gerado por um termopar, quando o material do termopar é uniforme, não está relacionada ao comprimento e diâmetro do termopar, mas apenas à composição do material do termopar e à diferença de temperatura em ambas as extremidades ;
3: Quando a composição do material dos dois fios do termopar do termopar é determinada, a magnitude do potencial termoelétrico do termopar está relacionada apenas à diferença de temperatura do termopar; Se a temperatura da extremidade fria do termopar permanecer constante, o potencial termoelétrico do termopar será apenas uma função de valor único da temperatura final de trabalho. Solde dois materiais diferentes de condutores ou semicondutores A e B para formar um circuito fechado, conforme mostrado na figura. Quando há uma diferença de temperatura entre os dois pontos de fixação 1 e 2 dos condutores A e B, uma força eletromotriz é gerada entre os dois, resultando em uma corrente de magnitude variável no circuito. Este fenômeno é chamado de efeito termoelétrico. Os termopares funcionam utilizando esse efeito.
Qual termopar? Isto começa com o princípio da medição da temperatura do termopar. A termoeletricidade é um elemento sensor de temperatura que converte sinais de temperatura em sinais de força eletromotriz termoelétrica, que são então convertidos na temperatura do meio medido por meio de instrumentos elétricos. O princípio básico da medição de temperatura por termopar é que dois condutores homogêneos com composições diferentes formam um circuito fechado. Quando há um gradiente de temperatura em ambas as extremidades, haverá corrente passando pelo circuito, e haverá força eletromotriz Seebeck - força eletromotriz termoelétrica - entre as duas extremidades, que é chamada de efeito Seebeck. Dois condutores homogêneos com composições diferentes são eletrodos termoelétricos, com a extremidade de trabalho na temperatura mais alta e a extremidade livre na temperatura mais baixa. A extremidade livre geralmente está a uma temperatura constante. De acordo com a relação funcional entre a força eletromotriz termoelétrica e a temperatura, crie uma tabela de calibração do termopar; A tabela de graduação é obtida sob a condição de uma temperatura final livre de 0 graus, e diferentes termopares possuem diferentes tabelas de graduação. Quando um terceiro material metálico é conectado ao circuito do termopar, desde que a temperatura dos dois contatos do material seja a mesma, o potencial termoelétrico gerado pelo termopar permanecerá inalterado, ou seja, não será afetado pela conexão do terceiro. metal ao circuito. Portanto, ao usar termopares para medição de temperatura, um instrumento de medição pode ser conectado e, após medir a força eletromotriz termoelétrica, a temperatura do meio medido pode ser determinada.