Princípio de trabalho e precauções de instalação do termopar

1, princípio de trabalho

Quando dois condutores diferentes ou semicondutores A e B formam um circuito e suas duas extremidades estão conectadas uma à outra, desde que as temperaturas dos dois nós sejam diferentes, com uma extremidade com uma temperatura de t, chamada extremidade ou extremidade quente e a outra extremidade de referência. A direção e a magnitude da força eletromotiva estão relacionadas ao material do condutor e à temperatura dos dois contatos. Esse fenômeno é chamado efeito termoelétrico. Um circuito composto por dois condutores é chamado de termopar. Esses dois condutores são chamados pólos termoelétricos. A força eletromotiva gerada é chamada de energia termoelétrica.

A energia termoelétrica consiste em duas partes

Uma parte é a força eletromotiva de contato de dois condutores, e a outra parte é a força eletromotiva termoelétrica de um único condutor. A magnitude da força termoelétrica em um circuito de termopar está relacionada apenas à temperatura do material do condutor e a dois contatos que compõem o termopar e são independentes da forma e tamanho do termopar. Quando os dois materiais do eletrodo do termopar são fixos, a força termoelétrica está em duas temperaturas de contato T e t {{0}}. A diferença de funcionalidade significa que esse relacionamento tem sido amplamente utilizado na medição real da temperatura. Como a extremidade fria T0 é constante, a força termoelétrica gerada pelo termopar varia apenas com a mudança de temperatura da extremidade quente (extremidade de medição), ou seja, uma certa força termoelétrica corresponde a uma certa temperatura e só podemos medir a temperatura medindo a força termoelétrica.

O princípio básico da medição de temperatura do termopar é que dois condutores com diferentes composições formam um loop fechado. Quando houver um gradiente de temperatura nas duas extremidades, a corrente passará pelo circuito e a força eletromotiva existirá entre as duas extremidades. A energia termoelétrica, também conhecida como efeito Seebeck, consiste em dois condutores uniformes com diferentes composições: o eletrodo termoelétrico, a extremidade de trabalho em alta temperatura e a extremidade livre a baixa temperatura, que geralmente está a uma temperatura constante. Uma tabela de calibração do termopar foi criada com base na relação funcional entre potencial termoelétrico e temperatura. A tabela de calibração é obtida sob a condição de uma temperatura final livre de 0 e diferentes termopares têm diferentes tabelas de calibração.

Quando um terceiro material de metal é conectado a um circuito 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 afetado pela conexão do terceiro metal ao circuito. Portanto, ao usar termopares para medir a temperatura, os instrumentos de medição podem ser conectados e a temperatura do meio medida pode ser conhecida após a medição da força termoelétrica. Ao medir a temperatura, os termopares requerem a temperatura da extremidade fria (a extremidade de medição é a extremidade quente e a extremidade conectada ao circuito de medição através de um fio é chamada de extremidade fria) para permanecer constante, de modo que o potencial termoelétrico seja proporcional à temperatura medida. Se a temperatura (ambiente) na extremidade fria mudar durante o processo de medição, a precisão da medição será severamente afetada.

É normal tomar certas medidas na extremidade fria para compensar o impacto causado por alterações de temperatura, que é chamada de compensação da extremidade fria do termopar. O método de cálculo para a compensação da junção a frio de um termopar do condutor de compensação dedicado conectado a um instrumento de medição: do milivolts à temperatura: meça a temperatura da junção fria, converta -o no valor do milivolt correspondente, adicione -o ao valor de milivolt do termopar e converta -o em temperatura; Da temperatura aos milivolts: meça a temperatura real e a temperatura da junção fria, converta -os em milivolts, subtraia os milivolts para obter a temperatura.

2, estrutura de termopar

Os termopares são comumente usados ​​componentes de medição de temperatura em instrumentos de medição de temperatura. Eles medem diretamente a temperatura e convertem o sinal de temperatura em um sinal de energia termoelétrico, que é então convertido na temperatura do meio medido através de instrumentos elétricos (instrumentos secundários). Devido à necessidade, vários termopares geralmente têm formas muito diferentes, mas suas estruturas básicas são aproximadamente as mesmas. Eles geralmente são compostos de componentes principais, como eletrodos quentes, mangas de isolamento, tubos de proteção e caixas de junção, e geralmente são usados ​​em conjunto com instrumentos de exibição, instrumentos de gravação e reguladores eletrônicos.

3, características e vantagens relacionadas ao princípio do termopar

1. Montagem simples e substituição fácil;

2. O elemento de detecção de temperatura do tipo de mola de compressão tem um bom desempenho sísmico;

3. Alta precisão de medição;

4. Grande faixa de medição (-200 grau ~ 1300 grau, em casos especiais -270 grau ~ 2800 grau);

5. Tempo de resposta térmica rápida;