Termočlánky sú snímače teploty, ktoré sú vyrobené z dvoch kovových zliatin. Keď sa tieto dva kovy spoja a vytvoria spojenie, vznikne napätie, keď sú medzi nimi teplotné rozdiely. Toto je známe ako Seebeckov efekt.
Seebeckov efekt
Nemecký lekár, ktorý sa obrátil na fyzika Thomasa Johanna Seebecka, objavil Seebeckov efekt. Vzal dva rôzne kovy, pričom jeden mal vyššiu teplotu ako druhý, a vytvoril sériový okruh ich spojením v spoji. Zistil, že je schopný generovať napätie. Čím väčší je teplotný rozdiel medzi nimi, tým vyššie bolo generované napätie a zistil, že výsledky sú nezávislé od tvaru kovu.
Význam
Termočlánky sú cenné vo vede a technike kvôli vlastnostiam, ako je ich rýchla reakčná doba a malé rozmery. Majú schopnosť presne merať extrémne teploty s rozsahmi od 270 do 2 500 stupňov Celzia a chyby v rozmedzí 0,5 až 2 stupne Celzia.
Nevýhodou termočlánkov je, že produkované signály môžu byť nelineárne, a preto je potrebné ich starostlivo kalibrovať.
Konštrukcia
Dve kovové zliatiny sa spoja do jedného spoja. Jedna časť spojenia je umiestnená na zdroji, ktorého teplota sa má merať, zatiaľ čo druhý koniec sa udržuje na konštantnej referencii prostredníctvom zdroja teploty. Zdrojom teploty je zvyčajne teplotný snímač v pevnej fáze, aj keď staršie používajú kúpeľ s ľadovou vodou.
Jedným z faktorov teplotnej citlivosti je druh použitých kovových kombinácií. Kombinácia nikel-nikel má teplotný rozsah -50 až 1 410 stupňov Celzia, zatiaľ čo rénium-rénium môže merať od 0 do 2 315 stupňov Celzia. Najbežnejší je chromel-alumel, meď-konštantan a železo-konštantan.
Typy
Existuje niekoľko rôznych typov. Sú klasifikované podľa maximálnej teploty, ktorú môžu merať, kde môžu pracovať, a ich odolnosti. Najbežnejšie sú J, K, T a E. Napríklad termočlánky typu J môžu byť použité bez krytu nazývaného puzdro, aj keď jeden je odporúčaný kvôli predĺženiu ich životnosti. Termočlánky typu J môžu fungovať v prostredí, kde nie je dostatok voľného kyslíka, a môžu merať až 760 stupňov Celzia.
Používa sa
Termočlánky sú najpopulárnejším typom teplotných senzorov. Používajú sa ako nemocničné teplomery a pri diagnostických testoch motorov vozidiel. Niektoré plynové spotrebiče, ako sú kotly, ohrievače vody a rúry na pečenie, ich používajú ako bezpečnostné prvky; ak kontrolka nesvieti, termočlánok zastaví činnosť plynového ventilu. Používajú sa tiež ako pomocné prostriedky pri pasterizácii mlieka a ako potravinové teplomery. V priemysle sú cenné ako sondy a senzory.