Nguyên lý cơ bản của đầu hàn điểm cặp nhiệt điện

Nguyên lý cơ bản của đầu hàn điểm cặp nhiệt điện là tạo thành một mạch kín với hai vật liệu dẫn điện khác nhau. Khi có gradient nhiệt độ ở cả hai đầu sẽ có dòng điện chạy qua mạch và giữa hai đầu xuất hiện một suất điện động - suất điện động nhiệt điện, gọi là hiệu ứng Seebeck. Hai dây dẫn đồng nhất có thành phần khác nhau là các điện cực nhiệt điện, với đầu làm việc ở nhiệt độ cao hơn và đầu tự do ở nhiệt độ thấp hơn. Đầu tự do thường ở nhiệt độ không đổi.
Khi vật liệu kim loại thứ ba được kết nối với mạch cặp nhiệt điện, miễn là nhiệt độ của hai điểm tiếp xúc của vật liệu là như nhau thì điện thế nhiệt điện do cặp nhiệt điện tạo ra sẽ không thay đổi, nghĩa là không bị ảnh hưởng bởi kết nối của vật liệu thứ ba. kim loại vào mạch điện. Do đó, khi đo nhiệt độ bằng mối hàn cặp nhiệt điện, có thể kết nối dụng cụ đo và sau khi đo lực nhiệt điện, có thể xác định được nhiệt độ của môi trường đo. Khi đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện, yêu cầu nhiệt độ ở đầu lạnh của nó (đầu đo là đầu nóng, đầu nối với mạch đo qua dây dẫn gọi là đầu lạnh) không đổi, sao cho cường độ thế nhiệt điện của nó tỷ lệ thuận với nhiệt độ đo được. Nếu nhiệt độ của đầu lạnh thay đổi trong quá trình đo sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến độ chính xác của phép đo. Thực hiện một số biện pháp nhất định ở đầu lạnh để bù đắp tác động do thay đổi nhiệt độ ở đầu lạnh được gọi là bù đầu lạnh thông thường cho cặp nhiệt điện. Sử dụng dây bù chuyên dụng để kết nối với các thiết bị đo.
Đầu hàn điểm cặp nhiệt điện là một bộ phận cảm biến nhiệt độ, là thiết bị chính. Cặp nhiệt điện đo nhiệt độ trực tiếp. Một mạch kín gồm hai dây dẫn có thành phần vật liệu khác nhau. Do các vật liệu khác nhau, mật độ electron khác nhau tạo ra sự khuếch tán electron và sau khi cân bằng ổn định, một điện thế được tạo ra. Khi có nhiệt độ chênh lệch ở cả hai đầu, một dòng điện được tạo ra trong mạch, tạo ra lực điện động nhiệt điện. Chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng điện sẽ càng lớn. Sau khi đo lực điện động nhiệt điện, giá trị nhiệt độ có thể được xác định. Cặp nhiệt điện thực chất là một bộ chuyển đổi năng lượng có thể chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện.
Ưu điểm kỹ thuật của đầu hàn điểm cặp nhiệt điện: cặp nhiệt điện có phạm vi đo nhiệt độ rộng và hiệu suất tương đối ổn định; Độ chính xác đo cao, cặp nhiệt điện tiếp xúc trực tiếp với vật đo, không bị ảnh hưởng bởi môi trường trung gian; Thời gian đáp ứng nhiệt nhanh và phản ứng linh hoạt của cặp nhiệt điện trước sự thay đổi nhiệt độ; Phạm vi đo lớn và cặp nhiệt điện có thể đo nhiệt độ liên tục từ -40 đến+1600 độ ; Cặp nhiệt điện có hiệu suất đáng tin cậy và độ bền cơ học tốt. Tuổi thọ dài và lắp đặt thuận tiện.
Hàn hai loại dây dẫn hoặc chất bán dẫn A và B khác nhau với nhau để tạo thành một vòng khép kín. Khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm gắn 1 và 2 của dây dẫn A và B, một suất điện động được tạo ra giữa hai điểm, tạo thành dòng điện có cường độ nhất định trong mạch. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng nhiệt điện. Cặp nhiệt điện hoạt động bằng cách áp dụng hiệu ứng này.