Для чего используются термопары?

Термопары - это датчики температуры, изготовленные из двух металлических сплавов. Когда два металла соединяются вместе, образуя соединение, при разнице температур между ними возникает напряжение. Это известно как эффект Зеебека.

Эффект Зеебека

Предоставлено: Омегатрон.

Немецкий врач, ставший физиком Томас Иоганн Зеебек, открыл эффект Зеебека. Он взял два разных металла, один из которых имеет более высокую температуру, чем другой, и сделал последовательную цепь, соединив их вместе. Он обнаружил, что может генерировать напряжение. Чем больше разница температур между ними, тем выше создаваемое напряжение, и он обнаружил, что результаты не зависят от формы металла.

Значимость

Термопары ценны в науке и технике благодаря таким характеристикам, как быстрое время реакции и небольшой размер. Они способны точно измерять экстремальные температуры в диапазоне от 270 до 2500 градусов по Цельсию и с погрешностью от 0,5 до 2 градусов по Цельсию.

Недостатком термопар является то, что генерируемые сигналы могут быть нелинейными, и поэтому их необходимо тщательно калибровать.

instagram story viewer

Строительство

Два металлических сплава соединяются вместе, образуя соединение. Одна часть перехода помещается на источник, температура которого должна быть измерена, в то время как другой конец поддерживается на постоянном уровне эталона с помощью источника температуры. Источником температуры обычно является твердотельный датчик температуры, хотя более старые используют баню с ледяной водой.

Одним из факторов температурной чувствительности является сочетание используемых металлов. Комбинация никель-никель имеет диапазон температур от -50 до 1410 градусов Цельсия, в то время как рений-рений может измерять от 0 до 2315 градусов Цельсия. Наиболее распространены хромель-алюмель, медь-константан и железо-константан.

Типы

Есть несколько разных типов. Они классифицируются в зависимости от максимальной температуры, которую они могут измерить, где они могут работать, и их прочности. Наиболее распространены J, K, T и E. Например, термопары типа J можно использовать без покрытия, называемого оболочкой, хотя такое покрытие рекомендуется для продления их срока службы. Термопары типа J могут работать в средах, где недостаточно свободного кислорода, и могут измерять температуру до 760 градусов Цельсия.

Использует

Термопары - самый популярный тип датчиков температуры. Они используются в качестве больничных термометров и при диагностических испытаниях автомобильных двигателей. Некоторые газовые приборы, такие как бойлеры, водонагреватели и духовки, используют их в качестве средств безопасности; если контрольная лампа не горит, термопара останавливает работу газового клапана. Они также используются в качестве вспомогательного средства при пастеризации молока и в качестве пищевых термометров. В промышленности они ценны как зонды и датчики.

Teachs.ru
  • Доля
instagram viewer