Một cặp nhiệt điện là gì? Làm thế nào để một cặp nhiệt điện hoạt động? Các điều kiện cần thiết để làm một cặp nhiệt điện là gì?

Một cặp nhiệt điện là gì? Điều này bắt đầu với nguyên tắc đo nhiệt độ cặp nhiệt điện. Cặp nhiệt điện là một yếu tố cảm biến nhiệt độ và một dụng cụ chính. Nó trực tiếp đo nhiệt độ và chuyển đổi tín hiệu nhiệt độ thành tín hiệu tiềm năng nhiệt điện, được chuyển thành nhiệt độ của môi trường đo được thông qua dụng cụ điện (dụng cụ thứ cấp). Nguyên tắc cơ bản của đo nhiệt độ cặp nhiệt điện là hai dây dẫn của các thành phần khác nhau tạo thành một vòng kín. Khi có độ dốc nhiệt độ ở cả hai đầu, một dòng điện sẽ đi qua vòng lặp. Tại thời điểm này, có một lực điện động seebeck giữa hai đầu - tiềm năng nhiệt điện, đó là hiệu ứng được gọi là seebeck. Hai dây dẫn đồng nhất của các thành phần khác nhau là cặp nhiệt điện. Kết thúc với nhiệt độ cao hơn là đầu làm việc và kết thúc với nhiệt độ thấp hơn là kết thúc tự do. Kết thúc tự do thường ở nhiệt độ không đổi. Theo mối quan hệ chức năng giữa điện thế nhiệt và nhiệt độ, thang đo nhiệt điện được thực hiện; Thang đo thu được khi nhiệt độ cuối tự do là 0. Các cặp nhiệt điện khác nhau có quy mô khác nhau. Khi một vật liệu kim loại thứ ba được kết nối với vòng lặp nhiệt điện, miễn là nhiệt độ của hai tiếp điểm của vật liệu là như nhau, tiềm năng nhiệt điện được tạo ra bởi cặp nhiệt điện sẽ không thay đổi, nghĩa là nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi kim loại thứ ba được kết nối với vòng lặp. Do đó, khi đo nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện, một dụng cụ đo có thể được kết nối. Sau khi đo điện thế nhiệt điện, nhiệt độ của môi trường đo có thể được biết.

Nguyên tắc làm việc của cặp nhiệt điện:
Hai dây dẫn của các thành phần khác nhau (được gọi là dây thermococouple hoặc điện cực nhiệt) được kết nối ở cả hai đầu để tạo thành một vòng lặp. Khi nhiệt độ của ngã ba khác nhau, một lực điện động sẽ được tạo ra trong vòng lặp. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện, và lực điện động này được gọi là điện thế. Cặp nhiệt điện sử dụng nguyên tắc này để đo nhiệt độ. Trong số đó, đầu được sử dụng trực tiếp để đo nhiệt độ của môi trường được gọi là đầu làm việc (còn được gọi là đầu đo) và đầu kia được gọi là đầu lạnh (còn gọi là đầu bù); Đầu lạnh được kết nối với thiết bị hiển thị hoặc dụng cụ phù hợp và dụng cụ hiển thị sẽ chỉ ra tiềm năng nhiệt điện được tạo ra bởi cặp nhiệt điện.

Cặp nhiệt điện thực sự là một bộ chuyển đổi năng lượng, chuyển đổi năng lượng nhiệt thành năng lượng điện và sử dụng tiềm năng nhiệt điện được tạo ra để đo nhiệt độ. Đối với tiềm năng nhiệt điện của cặp nhiệt điện, cần lưu ý các vấn đề sau đây:
1: Tiềm năng nhiệt điện của cặp nhiệt điện là sự khác biệt của hàm nhiệt độ ở cả hai đầu của cặp nhiệt điện, chứ không phải chức năng của chênh lệch nhiệt độ ở cả hai đầu của cặp nhiệt điện;
2: Kích thước của điện thế nhiệt được tạo ra bởi cặp nhiệt điện, khi vật liệu của cặp nhiệt điện đồng đều, không liên quan gì đến chiều dài và đường kính của cặp nhiệt điện,
nhưng chỉ với thành phần của vật liệu cặp nhiệt và chênh lệch nhiệt độ ở cả hai đầu;
3: Khi thành phần vật liệu của hai dây cặp nhiệt điện của cặp nhiệt điện được xác định, kích thước của điện thế nhiệt điện của cặp nhiệt điện chỉ liên quan đến chênh lệch nhiệt độ của cặp nhiệt điện; Nếu nhiệt độ của đầu lạnh của cặp nhiệt điện được giữ không đổi, tiềm năng nhiệt điện của cặp nhiệt điện chỉ là một hàm giá trị đơn của nhiệt độ cuối làm việc.

Vật liệu cặp nhiệt thường được sử dụng là:
Vật liệu tổng số phân loại cặp nhiệt điện
Điện cực điện cực dương điện cực âm
S bạch kim rhodium 10 bạch kim nguyên chất
R bạch kim rhodium 13 bạch kim nguyên chất
B bạch kim rhodium 30 bạch kim rhodium 6
K niken-chromium niken-silicon
T đồng nguyên chất đồng-nikel
J Sắt đồng-nikel
N niken-chromium-silicon niken-silicon
E niken-chromium đồng-nikel