ما هي المزدوجات الحرارية المستخدمة؟

المزدوجات الحرارية عبارة عن مستشعرات لدرجة الحرارة مصنوعة من سبيكة معدنية. عندما يتم جمع المعدنين معًا لتكوين تقاطع ، يتم إنشاء جهد عندما تكون هناك اختلافات في درجة الحرارة بينهما. يُعرف هذا بتأثير سيبيك.

تأثير سيبيك

الائتمان: أوميغاترون

اكتشف الطبيب الألماني الذي تحول إلى عالم الفيزياء توماس يوهان سيبيك تأثير سيبيك. أخذ معدنين مختلفين ، أحدهما بدرجة حرارة أعلى من الآخر ، وصنع دارة سلسلة بربطهما معًا في مفترق طرق. وجد أنه كان قادرًا على توليد جهد كهربائي. كلما زاد فرق درجة الحرارة بينهما ، زاد الجهد المتولد ، ووجد أن النتائج كانت مستقلة عن شكل المعدن.

دلالة

تعتبر المزدوجات الحرارية ذات قيمة في العلوم والهندسة ، نظرًا لميزات مثل وقت رد الفعل السريع وصغر حجمها. لديهم القدرة على قياس درجات الحرارة القصوى بدقة ، مع نطاقات من 270 إلى 2500 درجة مئوية ، وأخطاء في حدود 0.5 إلى 2 درجة مئوية.

عيب المزدوجات الحرارية هو أن الإشارات المنتجة قد تكون غير خطية ، وبالتالي يجب معايرتها بعناية.

بناء

يتم الجمع بين سبائك معدنية لتشكيل تقاطع. يتم وضع جزء من الوصلة على مصدر يتم قياس درجة حرارته ، بينما يتم الاحتفاظ بالطرف الآخر عند مرجع ثابت عبر مصدر درجة حرارة. عادةً ما يكون مصدر درجة الحرارة عبارة عن مستشعر درجة حرارة الحالة الصلبة ، على الرغم من أن الأجهزة القديمة تستخدم حمام ماء مثلج.

أحد العوامل المؤثرة في حساسية درجات الحرارة هو نوع التركيبات المعدنية المستخدمة. تتراوح درجة حرارة مزيج النيكل والنيكل من -50 إلى 1410 درجة مئوية ، في حين أن الرينيوم والرينيوم يمكن أن يقيس من 0 إلى 2315 درجة مئوية. الكروم- ألوميل ، والنحاس-كونستانتان ، والحديد-كونستانتان هي الأكثر شيوعًا.

أنواع

هناك عدة أنواع مختلفة. يتم تصنيفها وفقًا لدرجة الحرارة القصوى التي يمكن قياسها ، وأين يمكن تشغيلها ، وخطورتها. الأكثر شيوعًا هي J و K و T و E. على سبيل المثال ، يمكن استخدام المزدوجات الحرارية من النوع J بدون غطاء يسمى غمد ، على الرغم من أنه يوصى باستخدام واحدة لإطالة عمرها. يمكن أن تعمل المزدوجات الحرارية من النوع J في البيئات التي لا يوجد فيها ما يكفي من الأكسجين الحر ، ويمكن أن تصل درجة حرارتها إلى 760 درجة مئوية.

الاستخدامات

المزدوجات الحرارية هي أكثر أنواع مجسات درجة الحرارة شيوعًا. يتم استخدامها كمقاييس حرارة المستشفى ، وفي الاختبارات التشخيصية لمحركات السيارات. بعض الأجهزة التي تعمل بالغاز مثل الغلايات وسخانات المياه والأفران تستخدمها كميزات أمان ؛ إذا انطفأ المصباح التجريبي ، فإن المزدوج الحراري يوقف صمام الغاز عن العمل. كما أنها تستخدم كعامل مساعد في بسترة الحليب وكمقاييس حرارة للأغذية. في الصناعة ، تعتبر ذات قيمة كمساسات وأجهزة استشعار.

  • يشارك
instagram viewer