Termoelement termometer - Temperaturmätning baserad på termoelektrisk effekt
Ett par ledare av olika material som genererar elektromotorisk kraft i en krets baserad på Seebeck-effekten. Ett avkänningselement bildat genom att sammanfoga ena änden av två ledare av olika material för att åstadkomma temperaturmätning med hjälp av den termoelektriska effekten.
Översikt
Ett termoelement är ett temperaturavkännande element och ett instrument. Den mäter temperatur direkt och omvandlar temperatursignaler till termoelektromotoriska kraftsignaler, som sedan omvandlas till temperaturen på det uppmätta mediet av elektriska instrument (sekundära instrument).
Grundprincipen för termoelementtemperaturmätning är att en sluten slinga bildas av två homogena ledare av olika sammansättning. När en temperaturgradient existerar mellan de två ändarna flyter ström genom slingan och en elektromotorisk kraft, nämligen termoelektromotorisk kraft, genereras mellan de två ändarna. Detta är känt som Seebeck-effekten.
De två homogena ledarna av olika sammansättning är termoelektroder. Änden vid högre temperatur är arbetsövergången, och änden vid lägre temperatur är den fria övergången. Den fria förbindelsen hålls vanligtvis vid en konstant temperatur. Termoelementkalibreringstabeller upprättas enligt det funktionella förhållandet mellan termoelektromotorisk kraft och temperatur. Kalibreringstabeller erhålls under förutsättning att den fria korsningstemperaturen är 0 grader; olika termoelement har olika kalibreringstabeller.
När ett tredje metalliskt material är anslutet till termoelementkretsen förblir den termoelektriska spänningen som genereras av termoelementet oförändrad förutsatt att temperaturerna vid de två förbindelserna av detta material är lika. Det vill säga, det kommer inte att påverkas av den tredje metallen som sätts in i kretsen. Därför kan mätinstrument kopplas in i termoelementtemperaturmätning. Efter att den termoelektromotoriska kraften har mätts kan temperaturen på det uppmätta mediet bestämmas.
För temperaturmätning av termoelement måste temperaturen på dess kalla korsning (mätänden är den varma korsningen; änden som är ansluten till mätkretsen via ledningar kallas den kalla korsningen) hållas konstant, så att storleken på termoelektrisk spänning upprätthåller ett proportionellt förhållande med den uppmätta temperaturen. Om den omgivande temperaturen i den kalla korsningen ändras under mätningen, kommer mätnoggrannheten att påverkas allvarligt. Att vidta åtgärder vid den kalla korsningen för att kompensera för påverkan orsakad av temperaturvariation i den kalla korsningen kallas kallövergångskompensation av termoelement.
Bilaga: Beräkningsmetod för termoelements kallövergångskompensation Millivolt till temperatur: Mät den kalla korsningstemperaturen, omvandla den till motsvarande millivoltvärde, addera den till termoelementets millivoltvärde och beräkna temperaturen. Temperatur till millivolt: Mät den faktiska temperaturen och den kalla korsningstemperaturen, omvandla båda till respektive millivoltvärden, subtrahera dem för att få fram millivoltvärdet och få sedan temperaturen.
