თერმოწყვილების გამოყენების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

თერმოციმენტები არის მარტივი ტემპერატურის სენსორები, რომლებიც გამოიყენება მეცნიერებასა და ინდუსტრიაში. ისინი შედგება ორი მავთულისგან განსხვავებული ლითონებისაგან, რომლებიც გაერთიანებულია ერთ წერტილზე ან შეერთებაზე, რომლებიც ჩვეულებრივ შედუღებულია სიმტკიცისა და საიმედოობისთვის.

ამ ხაზების ღია წრიულ ბოლოებზე, თერმოწყობი წარმოქმნის ძაბვას კვანძის საპასუხოდ ტემპერატურა, ფენომენის შედეგი, სახელწოდებით Seebeck ეფექტი, რომელიც აღმოაჩინა 1821 წელს გერმანელმა ფიზიკოსმა თომასმა ზებიკი.

კონტაქტში მყოფი სხვადასხვა ლითონის ნებისმიერი ორი მავთული გამოიმუშავებს ძაბვას გახურებისას; ამასთან, შენადნობების გარკვეული კომბინაციები სტანდარტულია გამომავალი დონის, სტაბილურობისა და ქიმიური მახასიათებლების გამო.

ყველაზე გავრცელებულია "ბაზის ლითონის" თერმოწყობილები, რომლებიც მზადდება რკინის ან ნიკელის და სხვა ელემენტების შენადნობებისგან და ცნობილია როგორც ტიპები J, K, T, E და N, რაც დამოკიდებულია შემადგენლობაში.

"კეთილშობილი ლითონის" თერმოწყობილები, დამზადებული პლატინა-როდიუმსა და პლატინის მავთულხლართებში უფრო მაღალი ტემპერატურის გამოყენებისათვის, ცნობილია როგორც ტიპები R, S და B ტიპის მიხედვით, თერმოწყობილებს შეუძლიათ ტემპერატურის გაზომვა დაახლოებით -270 გრადუსი ცელსიუსიდან 1700 გრადუსამდე ან უფრო მაღალი (დაახლოებით -454 გრადუსი ფარენჰეიტიდან 3,100 გრადუსი ფარენგეიტი ან მეტი)

თერმოწყობილების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები დამოკიდებულია სიტუაციაზე და მნიშვნელოვანია, პირველ რიგში, გავიგოთ მათი შეზღუდვები. თერმოკავშირის გამომუშავება ძალიან მცირეა, როგორც წესი, ოთახის ტემპერატურაზე მხოლოდ 0.001 ვოლტი, ტემპერატურის მატებასთან ერთად იზრდება. თითოეულ ტიპს აქვს საკუთარი განტოლება, რომ გადააქციოს ძაბვა ტემპერატურაზე. ურთიერთობა არ არის სწორი ხაზი, ამიტომ ეს განტოლებები გარკვეულწილად რთულია, მრავალი ტერმინით. ასეც რომ იყოს, თერმოწყობილები შემოიფარგლება დაახლოებით 1 C, ან საუკეთესო შემთხვევაში დაახლოებით 2 F სიზუსტით.

დაკალიბრებული შედეგის მისაღწევად, თერმოკავშირგაბმულობის ძაბვა უნდა შევადაროთ საცნობარო მნიშვნელობას, რომელიც ერთ დროს ყინულის წყლის აბაზანაში ჩაძირული კიდევ ერთი თერმოწყობილი იყო. ეს აპარატი ქმნის "ცივ კვანძს" 0 C, ან 32 F ტემპერატურაზე, მაგრამ აშკარად უხერხული და მოუხერხებელია. ყინულის წერტილების თანამედროვე ელექტრონულმა სქემებმა საყოველთაოდ ჩაანაცვლეს ყინულის წყალი და საშუალება მისცეს თერმო წყვილების გამოყენებას პორტატულ პროგრამებში.

იმის გამო, რომ თერმოწყობილები საჭიროებენ ორი განსხვავებული ლითონის კონტაქტს, ისინი ექვემდებარებიან კოროზიას, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს მათ დაკალიბრებაზე და სიზუსტეზე. მკაცრ გარემოში, კვანძი ჩვეულებრივ დაცულია ფოლადის გარსში, რაც ხელს უშლის ტენიანობას ან ქიმიკატებს მავთულის დაზიანებისგან. ამის მიუხედავად, თერმო – წყვილების მოვლა და შენარჩუნება აუცილებელია კარგი გრძელვადიანი მუშაობისთვის.

თერმოწყვილები არის მარტივი, მყარი, მარტივი წარმოება და შედარებით იაფი. მათი დამზადება შესაძლებელია უკიდურესად წვრილი მავთულხლართით, რათა გაიზომოს პატარა საგნების ტემპერატურა, როგორიცაა მწერები. თერმოწყობილები სასარგებლოა ძალიან ფართო ტემპერატურის დიაპაზონში და მათი ჩასმა შესაძლებელია რთულ ადგილებში, როგორიცაა სხეულის ღრუები ან შეურაცხმყოფელ გარემოში, როგორიცაა ბირთვული რეაქტორები.

ყველა ამ უპირატესობის გათვალისწინებით, თერმო წყვილების უარყოფითი მხარეები უნდა იქნას გათვალისწინებული მათი გამოყენებამდე. მილივოლტიანი დონის გამომუშავება მოითხოვს ფრთხილად შემუშავებული ელექტრონიკის დამატებით სირთულეს, როგორც ყინულის წერტილის მითითების, ასევე პატარა სიგნალის გასაზრდელად.

გარდა ამისა, დაბალი ძაბვის რეაგირება მგრძნობიარეა ხმაურისა და მიმდებარე ელექტრო მოწყობილობების ჩარევისგან. კარგი შედეგის მისაღწევად შეიძლება დაგჭირდეთ თერმოციმენტების დასაბუთება. სიზუსტე შემოიფარგლება დაახლოებით 1 C- ით (დაახლოებით 2 F) და შეიძლება კიდევ უფრო შემცირდეს კვანძის ან მავთულის კოროზიით.

თერმო წყვილების უპირატესობამ გამოიწვია მათი ფართო სპექტრში ჩართვა, საყოფაცხოვრებო ღუმელების კონტროლიდან დაწყებული, თვითმფრინავების, კოსმოსური ხომალდების და სატელიტების ტემპერატურის მონიტორინგით. ღუმელები და ავტოკლავები იყენებენ თერმოკავშირებს, ისევე როგორც წნეხები და ფორმები წარმოებისთვის.

მრავალი თერმოწყობი შეიძლება ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული, თერმოპილის შესაქმნელად, რომელიც ტემპერატურის საპასუხოდ უფრო მეტ ძაბვას აწარმოებს, ვიდრე ერთი თერმოჩოთი. თერმოპილები გამოიყენება ინფრაწითელი გამოსხივების გამოსავლენად მგრძნობიარე მოწყობილობების დასამზადებლად. თერმოპილებს ასევე შეუძლიათ ენერგიის გამომუშავება კოსმოსური ზონდებისათვის რადიოაქტიური დაშლის სითბოსგან რადიოიზოტოპის თერმოელექტრულ გენერატორში.