Arbeitsprinzip und Installationsvorkehrungen des Thermoelements

1, Arbeitsprinzip

Wenn zwei verschiedene Leiter oder Halbleiter A und B eine Schaltung bilden und ihre beiden Enden miteinander angeschlossen sind, sofern die Temperaturen der beiden Knoten unterschiedlich sind, wobei ein Ende eine Temperatur von T mit dem Arbeitsende oder heißem Ende bezeichnet wird, und das andere Ende mit einer Temperatur von T 0}}}}, genannt das freie Ende (auch bekannt als Referenzende) oder kaltes Ende. Die Richtung und Größe der elektromotiven Kraft hängen mit dem Material des Leiters und der Temperatur der beiden Kontakte zusammen. Dieses Phänomen wird als thermoelektrische Effekt bezeichnet. Eine aus zwei Leiter bestehende Schaltung wird als Thermoelement bezeichnet. Diese beiden Leiter werden als thermoelektrische Pole bezeichnet. Die erzeugte elektromotive Kraft wird als thermoelektrische Leistung bezeichnet.

Thermoelektrische Leistung besteht aus zwei Teilen

Ein Teil ist die Kontaktelektromotivkraft zweier Leiter, und der andere Teil ist die thermoelektrische elektromotive Kraft eines einzelnen Leiters. Die Größe der thermoelektrischen Kraft in einem Thermoelementkreis hängt nur mit der Temperatur des Leitermaterials und zwei Kontakten zusammen, aus denen das Thermoelement besteht, und ist unabhängig von der Form und Größe des Thermoelements. Wenn die beiden Elektrodenmaterialien des Thermoelements festgelegt sind, beträgt die thermoelektrische Kraft bei zwei Kontakttemperaturen T und T {{0}}. Der Unterschied in der Funktionalität bedeutet, dass diese Beziehung bei der tatsächlichen Temperaturmessung häufig verwendet wurde. Da das kalte Ende T0 konstant ist, variiert die vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Kraft nur mit der Temperaturänderung des heißen Endes (Messende), dh eine bestimmte thermoelektrische Kraft entspricht einer bestimmten Temperatur und wir können die Temperatur nur messen, indem wir die thermoelektrische Kraft messen.

Das Grundprinzip der Messung der Thermoelementtemperatur besteht darin, dass zwei Leiter mit unterschiedlichen Zusammensetzungen eine geschlossene Schleife bilden. Wenn an beiden Enden einen Temperaturgradienten vorhanden ist, besteht der Strom durch die Schaltung und zwischen den beiden Enden gibt es die elektromotive Kraft. Die thermoelektrische Leistung, auch als Seebeck -Effekt bekannt, besteht aus zwei gleichmäßigen Leitern mit unterschiedlichen Zusammensetzungen: der thermoelektrischen Elektrode, dem Arbeitsende bei hoher Temperatur und dem freien Ende bei niedriger Temperatur, die normalerweise bei einer konstanten Temperatur liegt. Eine Thermoelementkalibrierungstabelle wurde basierend auf der funktionellen Beziehung zwischen thermoelektrischem Potential und Temperatur erstellt. Die Kalibrierungstabelle wird unter dem Zustand einer freien Endtemperatur von 0 Grad erhalten, und verschiedene Thermoelemente haben unterschiedliche Kalibrierungstabellen.

Wenn ein drittes Metallmaterial mit einem Thermoelementschaltungsschaltung angeschlossen ist, bleibt das vom Thermoelement erzeugte thermoelektrische Potential, sofern die Temperatur der beiden Kontakte des Materials gleich ist, unverändert, dh nicht durch den Anschluss des dritten Metalls zur Schaltung beeinflusst. Bei Verwendung von Thermoelementen zur Messung der Temperatur kann daher Messinstrumente angeschlossen und die Temperatur des gemessenen Mediums nach Messung der thermoelektrischen Kraft bekannt sein. Bei der Messung der Temperatur benötigen Thermoelemente die Temperatur ihres kalten Endes (das Messende ist das heiße Ende, und das mit dem Messkreis über einen Draht angeschlossene Ende wird als kaltes Ende als konstant geblieben, so dass das thermoelektrische Potential proportional zur gemessenen Temperatur ist. Wenn sich die (Umgebungs-) Temperatur am Kaltend während des Messprozesses ändert, wird die Messgenauigkeit stark beeinflusst.

Es ist normal, bestimmte Maßnahmen am kalten Ende zu ergreifen, um die durch Temperaturänderungen verursachten Auswirkungen zu kompensieren, was als Kulturkompensation des Kalten Endes von Thermoelementen bezeichnet wird. Die Berechnungsmethode zur Kaltverbindungskompensation eines dedizierten Kompensationsleiter -Thermoelements, das an ein Messinstrument angeschlossen ist: Von Millivolt bis Temperatur: Messen Sie die Kaltverbindlichkeitstemperatur, konvertieren Sie sie in den entsprechenden Millivolt -Wert, fügen Sie sie zum Millivolt -Wert des Thermoelements und konvertieren Sie sie zur Temperatur. Von der Temperatur zu Millivolts: Messen Sie die tatsächliche Temperatur und die Kaltanschlusstemperatur, wandeln Sie sie in Millivolts um, subtrahieren Sie die Millivolts, um die Temperatur zu erhalten.

2, Thermoelementstruktur

Thermoelemente werden üblicherweise verwendet Temperaturmesskomponenten in Temperaturmessinstrumenten. Sie messen direkt die Temperatur und wandeln das Temperatursignal in ein thermoelektrisches Leistungssignal um, das dann durch elektrische Instrumente (sekundäre Instrumente) in die Temperatur des gemessenen Mediums umgewandelt wird. Aufgrund des Bedarfs haben verschiedene Thermoelemente normalerweise sehr unterschiedliche Formen, aber ihre grundlegenden Strukturen sind ungefähr gleich. Sie bestehen normalerweise aus Hauptkomponenten wie heißen Elektroden, Isolationshülsen, Schutzrohre und Anschlussboxen und werden normalerweise in Verbindung mit Display -Instrumenten, Aufzeichnungsinstrumenten und elektronischen Regulierungsbehörden verwendet.

3, Merkmale und Vorteile im Zusammenhang mit dem Thermoelement -Prinzip

1. Einfache Baugruppe und einfacher Austausch;

2. Das Temperatur -Erfassungselement des Kompressionsfeders hat eine gute seismische Leistung;

3. Genauigkeit mit hoher Messung;

4. Großer Messbereich (-200 Grad ~ 1300 Grad, in Sonderfällen -270 Grad ~ 2800 Grad);

5. schnelle thermische Reaktionszeit;