O que é um termopar? Como funciona um termopar? Quais são as condições necessárias para fazer um termopar?

O que é um termopar? Isso começa com o princípio da medição da temperatura do termopar. O termopar é um elemento de detecção de temperatura e um instrumento primário. Ele mede diretamente a temperatura e converte o sinal de temperatura em um sinal de potencial termoelétrico, que é convertido na temperatura do meio medido através de um instrumento elétrico (instrumento secundário). O princípio básico da medição de temperatura do termopar é que dois condutores de diferentes componentes formam um loop fechado. Quando houver um gradiente de temperatura nas duas extremidades, uma corrente passa pelo loop. Neste momento, há uma força eletromotiva de Seebeck entre as duas extremidades - o potencial termoelétrico, que é o chamado efeito Seebeck. Os dois condutores homogêneos de diferentes componentes são termopares. O final com uma temperatura mais alta é a extremidade de trabalho e a extremidade com uma temperatura mais baixa é a extremidade livre. A extremidade livre geralmente está a uma temperatura constante. De acordo com a relação funcional entre potencial termoelétrico e temperatura, é feita uma escala de termopar; A escala é obtida quando a temperatura final livre é 0. Termopares diferentes têm escalas diferentes. Quando um terceiro material de metal é conectado ao loop de 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 pelo terceiro metal conectado ao loop. Portanto, ao medir a temperatura com um termopar, um instrumento de medição pode ser conectado. Após medir o potencial termoelétrico, a temperatura do meio medida pode ser conhecida.

Princípio de trabalho do termopar:
Dois condutores de diferentes componentes (chamados fios de termopar ou termoeletrodo) são conectados nas duas extremidades para formar um loop. Quando a temperatura da junção é diferente, uma força eletromotiva será gerada no loop. Esse fenômeno é chamado de efeito termoelétrico, e essa força eletromotiva é chamada de potencial termoelétrico. Os termopares usam esse princípio para medir a temperatura. Entre eles, a extremidade usada diretamente para medir a temperatura do meio é chamada de extremidade de trabalho (também chamada de extremidade de medição), e a outra extremidade é chamada de extremidade fria (também chamada de extremidade de compensação); A extremidade fria é conectada ao instrumento de exibição ou ao instrumento correspondente, e o instrumento de exibição indicará o potencial termoelétrico gerado pelo termopar.

O 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 do termopar, os seguintes problemas devem ser observados:
1: O potencial termoelétrico do termopar é a diferença da função de temperatura nas duas extremidades do termopar, não a função da diferença de temperatura nas duas extremidades do termopar;
2: O tamanho do potencial termoelétrico gerado pelo termopar, quando o material do termopar é uniforme, não tem nada a ver com o comprimento e o diâmetro do termopar,
mas apenas com a composição do material do termopar e a diferença de temperatura nas duas extremidades;
3: Quando a composição do material dos dois fios termopares do termopar é determinada, o tamanho do potencial termoelétrico do termopar está relacionado apenas à diferença de temperatura do termopar; Se a temperatura da extremidade fria do termopar for mantida constante, o potencial termoelétrico do termopar será apenas uma função de valor único da temperatura final de trabalho.

Os materiais de termopar comumente usados ​​são:
Número de termos de termopar material de termopar
Eletrodo positivo eletrodo negativo
S platina ródio 10 platina pura
R platina ródio 13 platina pura
B platina ródio 30 platina ródio 6
K níquel-níquel-silicon de níquel-cromo
T puro cobre cobre-níquel
J Ferro de cobre-níquel
N níquel-cromo-silício níquel-silicon
E níquel de níquel-cromo-níquel