Termoparovi su temperaturni senzori koji su izrađeni od dvije metalne legure. Kada se dva metala spoje i tvore spoj, stvara se napon kada postoje temperaturne razlike između njih. To je poznato kao Seebeckov efekt.
Seebeckov efekt
Njemački liječnik koji je postao fizičar Thomas Johann Seebeck otkrio je Seebeckov efekt. Uzeo je dva različita metala, od kojih je jedan bio na višoj temperaturi od drugog, i napravio je serijski krug spajajući ih zajedno u spoju. Otkrio je da je mogao generirati napon. Što je veća temperaturna razlika između njih, to je veći napon koji se generirao, i ustanovio je da su rezultati neovisni o obliku metala.
Značaj
Termoparovi su vrijedni u znanosti i inženjerstvu zbog značajki poput brzog vremena reakcije i male veličine. Imaju sposobnost preciznog mjerenja ekstremnih temperatura, u rasponu od 270 do 2500 Celzijevih stupnjeva, a pogreške unutar 0,5 do 2 Celzijeva stupnja.
Nedostatak termoparova je što proizvedeni signali mogu biti nelinearni, pa ih stoga treba pažljivo kalibrirati.
Izgradnja
Dvije metalne legure spojene su tako da čine spoj. Jedan dio spoja postavljen je na izvor čija se temperatura treba izmjeriti, dok se drugi kraj održava na stalnoj referenci preko izvora temperature. Izvor temperature obično je čvrsti temperaturni senzor, iako stariji koriste ledenu kupelj.
Jedan od čimbenika osjetljivosti na temperaturu je vrsta korištenih kombinacija metala. Kombinacija nikal-nikal ima temperaturni raspon od -50 do 1.410 Celzijevih stupnjeva, dok renij-renijev može mjeriti od 0 do 2.315 Celzijevih stupnjeva. Kromel-alumel, bakar-konstantan i željezo-konstantan su najčešći.
Vrste
Postoji nekoliko različitih vrsta. Razvrstani su prema maksimalnoj temperaturi koju mogu izmjeriti, gdje mogu raditi i njihovoj robusnosti. Najčešći su J, K, T i E. Primjerice, termoparovi tipa J mogu se koristiti bez pokrivača koji se naziva omotač, iako se preporučuje kako bi se produžio životni vijek. Termoparovi tipa J mogu funkcionirati u okruženjima u kojima nema dovoljno slobodnog kisika, a mogu mjeriti i do 760 Celzijevih stupnjeva.
Koristi
Termoparovi su najpopularnija vrsta temperaturnih senzora. Koriste se kao bolnički termometri i u dijagnostičkim ispitivanjima motora vozila. Neki plinski uređaji poput kotlova, bojlera i pećnica koriste ih kao sigurnosne značajke; ako je kontrolno svjetlo isključeno, termoelement zaustavlja rad ventila za plin. Također se koriste kao pomoć pri pasterizaciji mlijeka i kao termometri za hranu. U industriji su vrijedni kao sonde i senzori.