Was ist ein Thermoelement und was sind seine Verwendung und Prinzipien?

Grundprinzip der Messung der Thermoelementtemperatur

Schweißen Sie zwei Leiter oder Halbleiter A und B verschiedener Materialien zusammen, um eine geschlossene Schleife zu bilden. Wenn es einen Temperaturunterschied zwischen den beiden Punkten 1 und 2 der Leiter A und B gibt, wird zwischen den beiden eine elektromotive Kraft erzeugt, wodurch ein Strom einer bestimmten Größe in der Schleife bildet. Dieses Phänomen wird als thermoelektrische Effekt bezeichnet. Thermoelemente funktionieren mit diesem Effekt.

Was ist ein Thermoelement?

Sowohl Thermoelemente als auch thermische Widerstände gehören zur Kontakttemperaturmessung bei der Temperaturmessung. Obwohl sie die gleiche Funktion zur Messung der Temperatur eines Objekts haben, sind ihre Prinzipien und Eigenschaften unterschiedlich.

Thermoelemente sind die am häufigsten verwendeten Temperaturgeräte bei der Temperaturmessung. Ihre Hauptmerkmale sind breite Messbereiche, relativ stabile Leistung, einfache Struktur, gute dynamische Reaktion und die Fähigkeit, 4-20 ma elektrische Signale remote zu übertragen, was für die automatische Steuerung und die zentralisierte Steuerung bequem ist. Das Temperaturmessungsprinzip von Thermoelementen basiert auf dem thermoelektrischen Effekt. Wenn zwei verschiedene Leiter oder Halbleiter in eine geschlossene Schleife in Verbindung gebracht werden, wird in der Schleife ein thermoelektrisches Potential erzeugt, wenn die Temperaturen an den beiden Verbindungen unterschiedlich sind. Dieses Phänomen wird als thermoelektrischer Effekt bezeichnet, auch als Seebeck -Effekt bekannt. Das in einer geschlossene Schleife erzeugte thermoelektrische Potential besteht aus zwei Potentialen: dem Temperaturdifferenzpotential und dem Kontaktpotential. Das thermoelektrische Potential bezieht sich auf das Potential, das durch die beiden Enden desselben Leiters aufgrund unterschiedlicher Temperaturen erzeugt wird. Unterschiedliche Leiter haben unterschiedliche Elektronendichten, daher ist auch das Potenzial, das sie erzeugen, auch unterschiedlich. Wie der Name schon sagt, bezieht sich das Kontaktpotential auf das Potenzial, wenn zwei verschiedene Leiter aufgrund ihrer unterschiedlichen Elektronendichten in Kontakt sind, was eine bestimmte Menge an Elektronendiffusion erzeugt. Die Größe des Kontaktpotentials hängt von den Materialeigenschaften der beiden verschiedenen Leiter und der Temperatur ihrer Kontaktpunkte ab. Derzeit haben die international verwendeten Thermoelemente eine Standardspezifikation. Die internationalen Vorschriften sehen, dass Thermoelemente in acht verschiedene Abteilungen unterteilt sind, nämlich B, R, S, K, N, E, J und T. Die niedrigste Temperatur kann minus 270 Grad Celsius beträgt und die höchste können 1800 Grad Celsius erreichen. Unter ihnen gehören B, R und S zur Platin -Serie von Thermoelementen. Da Platin ein Edelmetall ist, werden sie auch als Edelmetallthermoelemente bezeichnet, und die restlichen Metallthermoelemente werden genannt. Es gibt zwei Strukturen von Thermoelementen, gewöhnlichen Typen und gepanzerten Typen. Gewöhnliche Thermoelemente bestehen im Allgemeinen aus Thermoelementen, Isolierrohre, Schutzhülsen und Verbindungskästen, während gepanzerte Thermoelemente durch Kombinieren von Thermoelendrähten, Isoliermaterialien und Metallschutz Ärmel zusammengebaut und dann zu einer festen Kombination gedehnt werden. Das elektrische Signal des Thermoelements erfordert jedoch einen speziellen Draht zum Senden, den wir als Kompensationsdraht bezeichnen. Unterschiedliche Thermoelemente erfordern unterschiedliche Kompensationsdrähte, deren Hauptfunktion darin besteht, sich mit dem Thermoelement zu verbinden, um das Referenzende des Thermoelements vom Netzteil fernzuhalten, so dass die Temperatur des Referenzende stabil ist. Der Kompensationsdraht ist in Kompensationstyp und Verlängerungstyp unterteilt. Die chemische Zusammensetzung des Verlängerungsdrahtes entspricht der des kompensierten Thermoelements, aber in der Praxis besteht der Verlängerungsdraht nicht aus dem gleichen Metall wie das Thermoelement. Es wird im Allgemeinen durch einen Kabel mit der gleichen Elektronendichte wie das Thermoelement ersetzt. Die Verbindung zwischen dem Kompensationsdraht und dem Thermoelement ist im Allgemeinen sehr klar. Der positive Pol des Thermoelements ist mit dem roten Draht des Kompensationsdrahtes verbunden, und der negative Pol ist mit der verbleibenden Farbe verbunden. Die meisten allgemeinen Entschädigungsdrähte bestehen aus Kupfer-Nickel-Legierung.