Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế cặp nhiệt điện - hiệu ứng nhiệt điện
sự định nghĩa:
Một cặp dây dẫn làm bằng các vật liệu khác nhau tạo ra suất điện động trong mạch điện dựa trên hiệu ứng Seebeck. Một cặp dây dẫn làm bằng các vật liệu khác nhau được liên kết với nhau ở một đầu và sử dụng hiệu ứng nhiệt điện của chúng để đạt được phép đo nhiệt độ.
Tổng quan:
Cặp nhiệt điện là một bộ phận cảm biến nhiệt độ và một dụng cụ. Nó trực tiếp đo nhiệt độ, chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu lực điện động nhiệt và chuyển đổi thành nhiệt độ của môi trường đo thông qua một thiết bị điện (dụng cụ phụ). Nguyên tắc cơ bản của phép đo nhiệt độ cặp nhiệt điện là hai dây dẫn có thành phần khác nhau tạo thành một vòng khép kín. Khi có gradient nhiệt độ ở cả hai đầu, một dòng điện sẽ chạy qua vòng dây. Lúc này giữa hai đầu xuất hiện một suất điện động - suất điện động nhiệt. Đây là cái gọi là hiệu ứng Seebeck. Hai vật dẫn đồng nhất có thành phần khác nhau là hai điện cực nóng. Đầu có nhiệt độ cao hơn là đầu làm việc, đầu có nhiệt độ thấp hơn là đầu tự do. Đầu tự do thường ở nhiệt độ không đổi. Theo mối quan hệ chức năng giữa nhiệt điện và nhiệt độ, người ta lập bảng chỉ số cặp nhiệt điện; bảng chỉ số thu được khi nhiệt độ đầu tự do là 0 độ. Các cặp nhiệt điện khác nhau có bảng chỉ số khác nhau.
Khi vật liệu kim loại thứ ba được kết nối với vòng cặp nhiệt điện, miễn là nhiệt độ của hai điểm nối của vật liệu là như nhau thì điện thế nhiệt điện do cặp nhiệt điện tạo ra sẽ không thay đổi, nghĩa là nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi vật liệu thứ ba. kim loại được nối vào vòng dây. Vì vậy, khi đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện, dụng cụ đo có thể được kết nối. Sau khi đo suất điện động nhiệt, có thể biết được nhiệt độ của môi trường đo.
Khi đo nhiệt độ của cặp nhiệt điện, yêu cầu nhiệt độ ở đầu lạnh của nó (đầu đo là đầu nóng, đầu nối với mạch đo qua dây dẫn gọi là đầu lạnh) không đổi, sao cho nhiệt điện điện thế tỷ lệ thuận với nhiệt độ đo được. Nếu nhiệt độ (môi trường) của đầu lạnh thay đổi trong quá trình đo, độ chính xác của phép đo sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Thực hiện một số biện pháp nhất định ở đầu lạnh để bù đắp cho những ảnh hưởng do thay đổi nhiệt độ ở đầu lạnh được gọi là bù đầu lạnh của cặp nhiệt điện.
kiểu
Cặp nhiệt điện thường được sử dụng có thể được chia thành hai loại: cặp nhiệt điện tiêu chuẩn và cặp nhiệt điện không chuẩn. Cặp nhiệt điện tiêu chuẩn được gọi là dùng để chỉ cặp nhiệt điện có tiêu chuẩn quốc gia quy định mối quan hệ giữa tiềm năng nhiệt điện và nhiệt độ, sai số cho phép và có thang đo tiêu chuẩn thống nhất. Nó có các công cụ hiển thị phù hợp để lựa chọn. Cặp nhiệt điện không được tiêu chuẩn hóa không tốt bằng cặp nhiệt điện được tiêu chuẩn hóa về phạm vi sử dụng hoặc thứ tự cường độ. Chúng thường không có bảng chia độ thống nhất và chủ yếu được sử dụng để đo trong một số trường hợp đặc biệt. Cặp nhiệt điện tiêu chuẩn hóa Ở nước tôi, kể từ ngày 1 tháng 1 năm 1988, tất cả các cặp nhiệt điện và điện trở nhiệt đều được sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế IEC và bảy loại cặp nhiệt điện tiêu chuẩn hóa S, B, E, K, R, J và T đều có được chỉ định là kiểu thiết kế thống nhất ở nước tôi. Cặp nhiệt điện.
Cấu trúc cặp nhiệt điện
Dạng kết cấu của cặp nhiệt điện Để đảm bảo cặp nhiệt điện hoạt động tin cậy và ổn định, các yêu cầu về kết cấu của nó như sau:
① Hai điện cực nóng tạo nên cặp nhiệt điện phải được hàn chắc chắn;
② Hai điện cực nóng phải được cách điện tốt với nhau để tránh đoản mạch;
③Kết nối giữa dây bù và đầu tự do của cặp nhiệt điện phải thuận tiện và đáng tin cậy;
④Ống bảo vệ phải có khả năng đảm bảo rằng điện cực nóng được cách ly hoàn toàn với môi trường có hại.
