Lämpöpari (thermopari) on yleisesti käytetty lämpötilan mittauselementti lämpötilan mittauslaitteissa. Se mittaa suoraan lämpötilaa, muuntaa lämpötilasignaalin lämpösähkövoimasignaaliksi ja muuntaa sen mitatun välialtaan lämpötilaksi sähköinstrumentin (toissijaisen instrumentin) kautta. Erilaisten thermoparien ulkonäkö on usein hyvin erilainen tarpeiden vuoksi, mutta niiden perusrakenne on suunnilleen sama. Ne koostuvat yleensä pääosista, kuten kuumista elektrodeista, eristysholkin suojaputkista ja liitäntälaatikoista, ja ne yhdistetään yleensä näyttölaitteisiin, tallennuslaitteisiin ja elektronisiin säätöihin. Käytetään yhdessä laitteen kanssa.
Pääominaisuus
1. Yksinkertainen kokoonpano,
Thermopari (kuva 2)
Thermopari (kuva 2)
Helppo vaihtaa;
2. Puristusjousen tyyppinen lämpötilan tunnistuselementti, hyvä seisminen suorituskyky;
3. Korkea mittaustarkkuus;
4. Suuri mittausalue (-200°C~1300°C, erityisolosuhteissa -270°C~2800°C);
5. Nopea lämpövasteaika;
6. Korkea mekaaninen lujuus ja hyvä paineenkestävyys;
7. Korkea lämpötilankestävyys voi nousta 2800 asteeseen;
8. Pitkä käyttöikä.
Jotta se toimisi vakaasti, sen rakennevaatimukset ovat seuraavat:
1. Thermoparin muodostavan kahden temoelektrodin hitsauksen on oltava kiinteää;
2. Nämä kaksi kuumaa elektrodia on eristettävä hyvin toisistaan oikosulun estämiseksi.
3. Korvauslangan ja kalvon vapaan pään välisen yhteyden on oltava kätevä ja luotettava;
4. Suojaholkin on pystyttävä varmistamaan, että kuuma elektrodi on täysin eristetty haitallisesta alustasta.
Työperiaate
Kaksi eri komponenttien johdinta (joita kutsutaan thermoparijohdoiksi tai thermoelectrodeiksi) on kytketty molemmista päistä silmukkaan. Kun kahden liitoksen lämpötilat ovat erilaiset, silmukassa syntyy sähkömotiivinen voima. Tätä ilmiötä kutsutaan thermoelectric-vaikutukseksi. Tätä sähkömotiivista voimaa kutsutaan thermoelektriseksi voimaksi. Lämpöparit käyttävät tätä periaatetta lämpötilan mittaamiseen. Niistä loppua, jota käytetään suoraan mittaamaan väliaseen lämpötilaa, kutsutaan työpääksi (kutsutaan myös mittauspääksi), ja toista päätä kutsutaan kylmäksi pääksi (kutsutaan myös kompensaatiopääksi); kylmäpää ja näyttö Kun instrumentti tai tukilaite on kytketty, näyttölaite osoittaa thermoparin tuottaman thermoelectric-potentiaalin.
Termopari on itse asiassa eräänlainen energianmuunnin, se muuntaa lämpöenergian sähköenergiaksi ja käyttää tuotettua lämpösähköpotentiaalia lämpötilan mittaamiseen. Thermoparin nymmetristen potentiaalien osalta on kiinnitettävä huomiota seuraaviin seikoihin:
1. Lämpöparin lämpösähköinen potentiaali on lämpöparin kahden pään välinen lämpötilaero, ei lämpöparin kylmän ja työpään välinen lämpötilaero;
2. Thermoparin tuottaman rmosähköisen potentiaalin koko. Kun lämpöparin materiaali on yhtenäinen, sillä ei ole mitään tekemistä lämpöparin pituuden ja halkaisijan kanssa, vaan se liittyy vain lämpöparimateriaalin koostumukseen ja näiden kahden pään väliseen lämpötilaeroon;
3. Kun lämpöparin kaksi lämpöparilankaa on määritetty, lämpöparin lämpösähköinen potentiaali liittyy ainoastaan lämpöparin lämpötilaeroon; jos lämpöparin kylmän liitoksen lämpötila pysyy vakiona, lämpöparin lämpösähköinen potentiaali on vain yksiarvoinen loppulämpötilan funktio. Juota kaksi eri materiaalien johdinta tai puolijohdetta A ja B suljetun silmukan muodostamiseksi kuvan osoittamalla tavalla. Kun johtimien A ja B kahden kiinnityskohdan 1 ja 2 välillä on lämpötilaero, näiden kahden välille syntyy sähkömotiivinen voima, joka muodostaa suuren virran silmukassa. Thermoparit käyttävät tätä vaikutusta toimiakseen.