เงื่อนไขการวัดอุณหภูมิของเทอร์โมคัปเปิล

เทอร์โมคัปเปิลเป็นองค์ประกอบการตรวจจับอุณหภูมิและเครื่องมือหลัก เทอร์โมคัปเปิลวัดอุณหภูมิโดยตรง วงปิดประกอบด้วยตัวนำสองตัวของวัสดุที่แตกต่างกัน เนื่องจากวัสดุที่แตกต่างกันความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่แตกต่างกันทำให้เกิดการแพร่กระจายของอิเล็กตรอนและหลังจากดุลยภาพที่เสถียรมีศักยภาพไฟฟ้าเกิดขึ้น เมื่อมีอุณหภูมิการไล่ระดับสีที่ปลายทั้งสองกระแสจะถูกสร้างขึ้นในลูปสร้างศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริก ยิ่งความแตกต่างของอุณหภูมิมากเท่าไหร่กระแสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หลังจากการวัดศักยภาพของเทอร์โมอิเล็กทริกแล้วสามารถทราบค่าอุณหภูมิได้ เทอร์โมคัปเปิลเป็นตัวแปลงพลังงานที่สามารถแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า
ข้อได้เปรียบทางเทคนิคของเทอร์โมคัปเปิล: เทอร์โมคัปเปิลมีช่วงการวัดอุณหภูมิกว้างและประสิทธิภาพที่ค่อนข้างเสถียร ความแม่นยำในการวัดสูงเทอร์โมคัปเปิลสัมผัสโดยตรงกับวัตถุที่วัดได้และไม่ได้รับผลกระทบจากสื่อกลาง เวลาตอบสนองความร้อนอย่างรวดเร็วเทอร์โมคัปเปิลมีความยืดหยุ่นต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ช่วงการวัดขนาดใหญ่เทอร์โมคัปเปิลสามารถวัดอุณหภูมิได้อย่างต่อเนื่องจาก -40 ~ + 1600 องศา; เทอร์โมคัปเปิลมีประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และความแข็งแรงเชิงกลที่ดี อายุการใช้งานที่ยาวนานและการติดตั้งง่าย

เทอร์โมคัปเปิลจะต้องประกอบด้วยวัสดุตัวนำ (หรือเซมิคอนดักเตอร์) สองตัวที่มีคุณสมบัติที่แตกต่างกัน แต่เป็นไปตามข้อกำหนดบางประการเพื่อสร้างลูป จะต้องมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดสิ้นสุดการวัดและปลายอ้างอิงของเทอร์โมคัปเปิล

เชื่อมตัวนำสองตัวหรือเซมิคอนดักเตอร์ A และ B ของวัสดุที่แตกต่างกันเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวงปิด เมื่อมีความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดเชื่อมต่อทั้งสองจุด 1 และ 2 ของตัวนำ A และ B แรงไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นระหว่างทั้งสองดังนั้นกระแสของขนาดที่แน่นอนจะเกิดขึ้นในลูป ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์เทอร์โมอิเล็กทริก เทอร์โมคัปเปิลทำงานโดยใช้เอฟเฟกต์นี้

กฎพื้นฐานสามประการของเทอร์โมคัปเปิล

1. กฎของตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกัน
เมื่อปลายทั้งสองของวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกัน (ตัวนำหรือเซมิคอนดักเตอร์) เชื่อมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างวงปิดแบบปิดไม่ว่าตัวนำจะถูกตัดขวางหรือวิธีการกระจายอุณหภูมิจะไม่มีการสร้างการติดต่อที่อาจเกิดขึ้นได้
จะเห็นได้ว่าเทอร์โมคัปเปิลจะต้องประกอบด้วยตัวนำที่เป็นเนื้อเดียวกันหรือเซมิคอนดักเตอร์สองตัว หากวัสดุเทอร์โมคัปเปิลไม่สม่ำเสมอศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกเพิ่มเติมจะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของการไล่ระดับอุณหภูมิ
2. กฎหมายตัวนำระดับกลาง
เมื่อตัวนำระดับกลาง (ตัวนำตัวที่สาม) เชื่อมต่อกับการวนรอบเทอร์โมคัปเปิ้ลตราบใดที่อุณหภูมิที่ปลายทั้งสองของตัวนำกลางจะเหมือนกันการแนะนำตัวนำระดับกลางไม่มีผลต่อศักยภาพทั้งหมดของการวนรอบเทอร์โม นี่คือกฎหมายตัวนำระดับกลาง
แอปพลิเคชัน: ตามกฎหมายตัวนำระดับกลางในการประยุกต์ใช้การวัดอุณหภูมิที่แท้จริงของเทอร์โมคัปเปิลปลายร้อนมักจะเชื่อมและปลายเย็นจะเปิด ปลายเย็นเชื่อมต่อกับเครื่องมือแสดงผลผ่านสายเชื่อมต่อเพื่อสร้างระบบวัดอุณหภูมิ
บางคนกังวลว่าศักยภาพในการติดต่อที่เกิดขึ้นที่การเชื่อมต่อระหว่างลวดและเทอร์โมคัปเปิลเมื่อลวดทองแดงเชื่อมต่อกับปลายเย็นของเทอร์โมคัปเปิลเพื่ออ่านค่า MV จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดเพิ่มเติมในการวัด ตามกฎหมายนี้ไม่มีข้อผิดพลาดดังกล่าว!
3. กฎหมายอุณหภูมิกลาง
ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกระหว่างสองทางแยกของ thermocouple loop (อุณหภูมิ t, t {{0}}) เท่ากับผลรวมพีชคณิตของเทอร์โมอิเล็กทริกของอุณหภูมิที่อุณหภูมิเทอร์โม TN เรียกว่าอุณหภูมิกลาง
แอปพลิเคชัน: เนื่องจากเทอร์โมคัปเปิล ET มักจะมีความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้นเมื่ออุณหภูมิปลายเย็นไม่ได้ 0 องศาเซลเซียส, ศักยภาพเทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดขึ้นจริง (t, t 0) ของวงจรที่รู้จักไม่สามารถใช้เพื่อค้นหาตาราง ไม่สามารถใช้เทอร์โมอิเล็กทริกที่เกิดขึ้นจริงได้ E (t, t 0) ของวงจรที่รู้จักถูกนำมาใช้เพื่อค้นหาค่าอุณหภูมิที่ได้จากตารางโดยตรงจากนั้นเพิ่มอุณหภูมิปลายเย็นเพื่อกำหนดค่าอุณหภูมิที่วัดได้ของปลายร้อน การแก้ไขจะต้องทำตามกฎหมายอุณหภูมิกลาง ผู้เริ่มต้นมักจะไม่ทำการแก้ไขตามกฎหมายอุณหภูมิกลาง!