Typen und Arbeitsprinzipien von Thermoelementen
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Arten von Thermoelementen
Häufig verwendete Thermoelemente können in zwei Kategorien unterteilt werden: Standard-Thermoelemente und nicht standardmäßige Thermoelemente. Das sogenannte Standard-Thermoelement bezieht sich auf ein Thermoelement, dessen nationaler Standard die Beziehung zwischen seinem thermoelektrischen Potential und der Temperatur, dem zulässigen Fehler und einer einheitlichen Standardskala aufweist. Es verfügt über ein passendes Display -Instrument für die Auswahl. Nicht standardisierte Thermoelemente sind nicht so gut wie standardisierte Thermoelemente hinsichtlich des Gebrauchsbereichs oder der Größenordnung und haben im Allgemeinen keine einheitliche Skala. Sie werden hauptsächlich für Messungen in bestimmten besonderen Anlässen verwendet. Standardisierte Thermoelemente Seit Januar 1988 haben China alle Thermoelemente und thermischen Widerstände gemäß den internationalen IEC -Standards hergestellt und sieben standardisierte Thermoelemente, S, B, E, K, R, J und T als Chinas einheitliche Designthermouelle bezeichnet.
Arbeitsprinzip der Thermoelementtypen und das Arbeitsprinzip des Thermoelements
Wenn zwei verschiedene Leiter und Halbleiter A und B eine Schleife bilden und ihre beiden Enden miteinander verbunden sind, sofern die Temperatur an den beiden Verbindungen unterschiedlich ist, hat ein Ende eine Temperatur von T, die als funktionierendes Ende oder heißes Ende bezeichnet wird, und das andere Ende hat eine Temperatur von bis zum freien Ende (auch als Referenzende) oder kaltes Ende genannt. elektromotive Kraft. Dieses Phänomen der durch unterschiedlichen Temperaturen erzeugten elektromotiven Kraft wird als Seebeck -Effekt bezeichnet. Es gibt zwei Effekte im Zusammenhang mit Seebeck: Erstens, wenn ein Strom durch die Verbindung zwischen zwei verschiedenen Leitern fließt, wird hier Wärme absorbiert oder freigesetzt (abhängig von der Richtung des Stroms), was als peltierer Effekt bezeichnet wird; Zweitens, wenn ein Strom mit einem Temperaturgradienten durch einen Leiter fließt, nimmt der Leiter Wärme ab (abhängig von der Richtung des Stroms relativ zum Temperaturgradienten), der als Thomson -Effekt bezeichnet wird. Die Kombination von zwei verschiedenen Leiter oder Halbleitern wird als Thermoelement bezeichnet. Das thermoelektrische Potential EAB (t, t {0) eines Thermoelements wird durch das Kontaktpotential und das Temperaturdifferenzpotential synthetisiert. Das Kontaktpotential bezieht sich auf das Potential, das von zwei verschiedenen Leitern oder Halbleitern am Kontaktpunkt erzeugt wird. Dieses Potential hängt mit den Eigenschaften der beiden Leiter oder Halbleiter und der Temperatur am Kontaktpunkt zusammen. Das thermoelektrische Potential bezieht sich auf das Potential, das durch denselben Leiter oder Halbleiter bei zwei verschiedenen Temperaturen erzeugt wird. Dieses Potential hängt nur mit den Eigenschaften des Leiters oder Halbleiters und der Temperatur an den beiden Enden zusammen und hat nichts mit der Länge des Leiters, der Querschnittsgröße und der Temperaturverteilung entlang seiner Länge zu tun. Sowohl das Kontaktpotential als auch das thermoelektrische Potential sind Potentiale, die durch die unterschiedliche Anzahl der an den Endpunkten des Kontakts konzentrierten Elektronen erzeugt werden. Das durch Thermoelemente gemessene thermoelektrische Potential ist die Synthese der beiden. Wenn der Schaltkreis getrennt ist, gibt es eine elektromotive Kraftdifferenz △ V zwischen den Trennungspunkten A und B, und seine Polarität und Größe stimmen mit dem thermoelektrischen Potential in der Schaltung überein. Es wird auch festgelegt, dass A am kalten Ende, wenn der Strom von A nach B fließt, a als positiver Pol und B als negativer Pol bezeichnet wird. Experimente zeigen, dass △ V proportional zu △ t ist, wenn △ v sehr klein ist. Das differentielle thermoelektrische Potential von △ v zu △ t ist definiert als die thermoelektrische Potentialrate, die auch als Seebeck -Koeffizient bezeichnet wird. Das Vorzeichen und die Größe des Seebeck -Koeffizienten hängen von den thermoelektrischen Eigenschaften der beiden Leiter ab, aus denen das Thermoelement besteht, und die Temperaturdifferenz am Übergang.
