რისთვის გამოიყენება თერმოწყვილები?

თერმოციმენტები არის ტემპერატურის სენსორები, რომლებიც მზადდება ორი ლითონის შენადნობიდან. როდესაც ორი ლითონი გაერთიანებულია და ქმნის შეერთებას, ძაბვა წარმოიქმნება, როდესაც მათ შორის ტემპერატურული განსხვავებებია. ეს ცნობილია როგორც Seebeck ეფექტი.

გერმანელმა ექიმმა ფიზიკოსი თომას იოჰან ზიბეკი აღმოაჩინა ზებეკის ეფექტი. მან აიღო ორი განსხვავებული ლითონი, ერთი უფრო მაღალ ტემპერატურაზე, ვიდრე მეორე და გააკეთა რიგიანი წრე ერთმანეთთან შეერთებით. მან აღმოაჩინა, რომ მას შეეძლო ძაბვის გამომუშავება. რაც უფრო დიდია მათ შორის ტემპერატურის სხვაობა, მით უფრო მაღალია გამომუშავებული ძაბვა და მან დაადგინა, რომ შედეგები დამოუკიდებელი იყო ლითონის ფორმისგან.

თერმოწყვილები ღირებულია მეცნიერებასა და ინჟინერიაში, ისეთი თვისებების გამო, როგორიცაა სწრაფი რეაქციის დრო და მცირე ზომა. მათ აქვთ ექსტრემალური ტემპერატურის ზუსტად გაზომვის შესაძლებლობა, რომლის დიაპაზონია 270-დან 2500 გრადუსი ცელსიუსით, ხოლო შეცდომები 0,5-დან 2 გრადუსამდე.

თერმო წყვილების მინუსი ის არის, რომ წარმოებული სიგნალები შეიძლება არაწრფივი იყოს და ამიტომ საჭიროა მათი ფრთხილად დაკალიბრება.

ორი ლითონის შენადნობი გაერთიანებულია და ქმნის შეერთებას. კვანძის ერთი ნაწილი მოთავსებულია წყაროზე, რომლის ტემპერატურაც იზომება, ხოლო მეორე ბოლო შენარჩუნებულია მუდმივი მითითებით ტემპერატურის წყაროს საშუალებით. ტემპერატურის წყარო ჩვეულებრივ მყარი მდგომარეობის ტემპერატურის სენსორია, თუმცა ხანდაზმულები იყენებენ ყინულის წყლის აბაზანას.

ტემპერატურის მგრძნობელობის ერთ-ერთი ფაქტორია გამოყენებული ლითონის კომბინაციები. ნიკელისა და ნიკელის კომბინაციას აქვს ტემპერატურის დიაპაზონი -50-დან 1,410 გრადუს ცელსიზუსამდე, ხოლო რენიუმ-რინიუმს შეუძლია გაზომოს 0-დან 2,315 გრადუსამდე. ქრომელ-ალუმელი, სპილენძი-კონსტანტანი და რკინის კონსტანტანი ყველაზე გავრცელებულია.

არსებობს რამდენიმე სხვადასხვა ტიპი. ისინი კლასიფიცირდება მაქსიმალური ტემპერატურის მიხედვით, რომლის გაზომვაც შეუძლიათ, სადაც მუშაობას შეძლებენ და სიმტკიცის შესაბამისად. ყველაზე გავრცელებულია J, K, T და E. მაგალითად, Type J თერმოწყობილების გამოყენება შესაძლებელია დაფარვის გარეშე, რომელსაც გარსაცმას უწოდებენ, თუმცა მათი სიცოცხლის გახანგრძლივების მიზნით რეკომენდებულია ერთი. J ტიპის თერმოწყობილებს შეუძლიათ იმუშაონ იმ გარემოში, სადაც არ არის საკმარისი თავისუფალი ჟანგბადი და შეიძლება გაიზარდოს 760 გრადუსამდე.

თერმოციმენტები ყველაზე პოპულარული ტიპის ტემპერატურის სენსორებია. ისინი გამოიყენება როგორც საავადმყოფოს თერმომეტრები, ასევე საავტომობილო ძრავების დიაგნოსტიკის დროს. ზოგიერთი გაზის აპარატი, როგორიცაა ქვაბები, წყლის გამაცხელებლები და ღუმელები, მათ უსაფრთხოების მახასიათებლებად იყენებენ; თუ პილოტის შუქი ჩააქრა, თერმოდაწყვილება აჩერებს გაზის სარქველს მუშაობას. ისინი ასევე იყენებენ რძის პასტერიზაციის დახმარებას და საკვების თერმომეტრს. ინდუსტრიაში, ისინი ღირებულია, როგორც ზონდები და სენსორები.