Kenntnisse im Zusammenhang mit Thermoelementen

Zwei Leiter unterschiedlicher Zusammensetzung (Thermodrähte oder thermoelektrische Elektroden genannt) werden an beiden Enden zu einem Stromkreis verbunden. Wenn die Temperatur an der Verbindungsstelle unterschiedlich ist, wird im Stromkreis eine elektromotorische Kraft erzeugt, die als thermoelektrischer Effekt bezeichnet wird, und diese elektromotorische Kraft wird als thermoelektrisches Potential bezeichnet. Thermoelemente verwenden dieses Prinzip zur Temperaturmessung, wobei das Ende, das direkt zur Messung der Temperatur des Mediums verwendet wird, als Arbeitsende (auch als Messende bezeichnet) und das andere Ende als kaltes Ende (auch als Kompensationsende bezeichnet) bezeichnet wird ); Das kalte Ende wird mit dem Anzeigeinstrument oder Unterstützungsinstrument verbunden und das Anzeigeinstrument zeigt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potenzial an.
Ein Thermoelement ist eigentlich ein Energiewandler, der thermische Energie in elektrische Energie umwandelt und das erzeugte thermoelektrische Potenzial zur Temperaturmessung nutzt. Für das thermoelektrische Potenzial eines Thermoelements sind folgende Punkte zu beachten:
1: Das thermoelektrische Potenzial eines Thermoelements ist die Temperaturdifferenzfunktion zwischen dem Arbeitsende des Thermoelements und nicht eine Funktion der Temperaturdifferenz zwischen dem kalten Ende und dem Arbeitsende des Thermoelements.
2: Die Größe des von einem Thermoelement erzeugten thermoelektrischen Potenzials hängt bei einheitlichem Material des Thermoelements nicht von der Länge und dem Durchmesser des Thermoelements ab, sondern nur von der Zusammensetzung des Thermoelementmaterials und der Temperaturdifferenz an beiden Enden ;
3: Wenn die Materialzusammensetzung der beiden Thermoelementdrähte des Thermoelements bestimmt wird, hängt die Größe des thermoelektrischen Potenzials des Thermoelements nur von der Temperaturdifferenz des Thermoelements ab; Wenn die Temperatur am kalten Ende des Thermoelements konstant bleibt, ist das thermoelektrische Potenzial des Thermoelements nur eine Einwertfunktion der Temperatur am Arbeitsende. Löten Sie zwei unterschiedliche Materialien der Leiter oder Halbleiter A und B zusammen, um einen geschlossenen Stromkreis zu bilden, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn zwischen den beiden Befestigungspunkten 1 und 2 der Leiter A und B ein Temperaturunterschied besteht, wird zwischen beiden eine elektromotorische Kraft erzeugt, die zu einem Strom unterschiedlicher Größe im Stromkreis führt. Dieses Phänomen wird thermoelektrischer Effekt genannt. Thermoelemente nutzen diesen Effekt.
Welches Thermoelement? Dies beginnt mit dem Prinzip der Thermoelement-Temperaturmessung. Thermoelektrizität ist ein Temperatursensorelement, das Temperatursignale in thermoelektrische elektromotorische Kraftsignale umwandelt, die dann durch elektrische Instrumente in die Temperatur des Messmediums umgewandelt werden. Das Grundprinzip der Thermoelement-Temperaturmessung besteht darin, dass zwei homogene Leiter unterschiedlicher Zusammensetzung einen geschlossenen Stromkreis bilden. Wenn an beiden Enden ein Temperaturgradient vorhanden ist, fließt Strom durch den Stromkreis und es entsteht eine elektromotorische Seebeck-Kraft – eine thermoelektrische elektromotorische Kraft – zwischen den beiden Enden, die als Seebeck-Effekt bezeichnet wird. Zwei homogene Leiter mit unterschiedlicher Zusammensetzung sind thermoelektrische Elektroden, wobei das Arbeitsende die höhere Temperatur und das freie Ende die niedrigere Temperatur aufweist. Das freie Ende hat normalerweise eine konstante Temperatur. Erstellen Sie entsprechend der funktionalen Beziehung zwischen thermoelektrischer elektromotorischer Kraft und Temperatur eine Thermoelement-Kalibrierungstabelle. Die Teilungstabelle wird unter der Bedingung einer freien Endtemperatur von 0 Grad erhalten, und verschiedene Thermoelemente haben unterschiedliche Teilungstabellen. Wenn ein drittes Metallmaterial an den Thermoelementkreis angeschlossen wird, bleibt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potenzial unverändert, das heißt, es wird durch den Anschluss des dritten Metallmaterials nicht beeinflusst, solange die Temperatur der beiden Kontakte des Materials gleich ist Metall in den Stromkreis. Daher kann bei der Verwendung von Thermoelementen zur Temperaturmessung ein Messgerät angeschlossen werden und nach Messung der thermoelektrischen elektromotorischen Kraft die Temperatur des Messmediums bestimmt werden.