Condiții de măsurare a temperaturii termocuplei

Termocuple este un element de detectare a temperaturii și un instrument primar. Termocuple măsoară direct temperatura. O buclă închisă compusă din două conductoare de materiale diferite. Datorită diferitelor materiale, diferite densități de electroni produc difuzie de electroni, iar după echilibru stabil, este generat un potențial electric. Când există o temperatură de gradient la ambele capete, un curent va fi generat în buclă, generând un potențial termoelectric. Cu cât este mai mare diferența de temperatură, cu atât curentul este mai mare. După măsurarea potențialului termoelectric, se poate cunoaște valoarea temperaturii. Termocuple este de fapt un convertor de energie care poate transforma energia termică în energie electrică.
Avantaje tehnice ale termocuplelor: termocuplurile au o gamă largă de măsurare a temperaturii și o performanță relativ stabilă; Precizia ridicată de măsurare, termocupla este în contact direct cu obiectul măsurat și nu este afectat de mediul intermediar; Timp de răspuns termic rapid, termocupla este flexibilă la schimbările de temperatură; Interval mare de măsurare, termocupla poate măsura continuu temperatura de la gradul -40 ~ + 1600; Termocupla are performanțe fiabile și o rezistență mecanică bună. Durata de viață lungă și instalarea ușoară.

Termocupla trebuie să fie compusă din două materiale conductor (sau semiconductor) cu proprietăți diferite, dar care să îndeplinească anumite cerințe pentru a forma o buclă. Trebuie să existe o diferență de temperatură între capătul de măsurare și capătul de referință al termocuplei.

Sudați doi conductori sau semiconductori A și B din materiale diferite împreună pentru a forma o buclă închisă. Când există o diferență de temperatură între cele două puncte de atașare 1 și 2 ale conductorilor A și B, se generează o forță electromotivă între cele două, astfel încât un curent de o anumită dimensiune se formează în buclă. Acest fenomen se numește efect termoelectric. Termocuplele funcționează folosind acest efect.

Trei legi de bază ale termocuplelor

1. Legea dirijorilor omogeni
Atunci când cele două capete ale aceluiași material omogen (conductor sau semiconductor) sunt sudate împreună pentru a forma o buclă închisă, indiferent cum este secțiunea transversală a conductorului sau modul în care temperatura este distribuită, nu va fi generat niciun potențial de contact, potențialul de diferență de temperatură se va anula reciproc, iar potențialul total al buclei va fi zero.
Se poate observa că termocuplurile trebuie să fie compuse din doi conductori omogeni diferiți sau semiconductori. Dacă materialul termocuple nu este uniform, va fi generat potențial termoelectric suplimentar datorită existenței unui gradient de temperatură.
2. Legea dirijorului intermediar
Atunci când un conductor intermediar (al treilea conductor) este conectat la bucla termocuplă, atât timp cât temperaturile de la ambele capete ale conductorului intermediar sunt aceleași, introducerea conductorului intermediar nu are efect asupra potențialului total al buclei termocuple. Aceasta este legea dirijorului intermediar.
Aplicație: Conform legii conductorului intermediar, în aplicarea efectivă a măsurării temperaturii a termocuplelor, capătul fierbinte este adesea sudat și capătul rece este deschis. Capătul rece este conectat la instrumentul de afișare prin firul de conectare pentru a forma un sistem de măsurare a temperaturii.
Unii oameni sunt îngrijorați de faptul că potențialul de contact generat la conexiunea dintre fir și termocuple atunci când firul de cupru este conectat la capătul rece al termocuplei pentru a citi valoarea MV va provoca erori suplimentare în măsurare. Conform acestei legi, nu există o astfel de eroare!
3. Legea temperaturii intermediare
Potențialul termoelectric dintre cele două joncțiuni ale buclei termocuple (temperatura t, t {{0}}) este egal cu suma algebrică a potențialului termoelectric al termocuplei la temperaturi T, TN și potențialul termoelectric la temperaturi TN, T0. TN se numește temperatura intermediară.
Aplicație: Deoarece termocupla ET are de obicei o relație neliniară, atunci când temperatura fină a frigului nu este 0 grade Celsius, potențialul termoelectric real E (t, t 0) din circuitul cunoscut nu poate fi utilizat pentru a căuta direct tabelul pentru a obține valoarea temperaturii finale calde; Nici potențialul termoelectric efectiv E (t, t 0) din circuitul cunoscut să fie utilizat pentru a căuta direct valoarea de temperatură obținută de tabel și apoi a adăuga temperatura capătului rece pentru a determina valoarea de temperatură măsurată a capătului fierbinte. Corecția trebuie făcută în conformitate cu legea intermediară a temperaturii. Adesea, începătorii nu fac corecții în conformitate cu legea intermediară a temperaturii!