Cặp nhiệt điện là gì và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào?

Cặp nhiệt điện là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc đo nhiệt độ.
Cặp nhiệt điện là một mạch kín bao gồm các chất dẫn điện hoặc chất bán dẫn đặc biệt. Các chất này thường có các đặc tính nhiệt điện đặc biệt.
Nguyên lý hoạt động của nó chủ yếu dựa hoàn toàn vào hiệu ứng Seebeck. Khi 2 tiếp điểm của cặp nhiệt điện ở nhiệt độ đặc biệt, khả năng nhiệt điện được tạo ra bên trong mạch. Tầm quan trọng của khả năng nhiệt điện phụ thuộc vào sự khác biệt nhiệt độ giữa 2 mối nối và các lớp vật liệu của cặp nhiệt điện.
Specifically, assuming that the temperature of touch 1 is T1 and the temperature of touch 2 is T2, and T1>T2. Do mật độ electron đặc biệt của 2 chất, năng lượng electron trên sự từ bỏ nhiệt độ cao tốt hơn và có thể khuếch tán theo hướng từ bỏ nhiệt độ thấp. Sự khuếch tán này kết thúc bằng sự tách biệt các điện tích, do đó hình thành một vùng điện. Vùng điện này sẽ lưu lại sự khuếch tán tương tự của các electron và cuối cùng đạt được trạng thái cân bằng động. Tại thời điểm này, áp suất điện động liên quan đến sự khác biệt nhiệt độ được tạo ra bên trong mạch.
Ví dụ, trong sản xuất thương mại, các loại cặp nhiệt điện thường được sử dụng bao gồm loại K, loại S, v.v. Trong quá trình theo dõi nhiệt độ của lò sưởi, một đầu ra của cặp nhiệt điện được đặt trong môi trường nhiệt độ cao bên trong lò sưởi, và đầu ra còn lại được đặt trong môi trường nhiệt độ thông thường. Bằng cách đo áp suất điện động được tạo ra bên trong mạch và chủ yếu dựa trên đường cong đặc tính nhiệt điện được hiệu chuẩn trước, nhiệt độ bên trong lò sưởi có thể được xác định như mong muốn.
Cặp nhiệt điện có nhiều ưu điểm, cùng với phạm vi kích thước lớn, độ chính xác cao và tốc độ phản ứng nhanh. Do đó, nó đã được thực hiện rộng rãi trong nhiều lĩnh vực cùng với luyện kim, kỹ thuật hóa học, sản xuất cơ khí, hàng không vũ trụ, v.v., cung cấp hỗ trợ thống kê nhiệt độ thiết yếu để đảm bảo bảo vệ các chiến thuật sản xuất và chất lượng sản phẩm.