A hőelemes hőmérsékletmérés alapelvei

A hőelemes hőmérsékletmérés alapelvei

Az A és B vezetők vagy félvezetők két különböző anyagának forrasztása zárt áramkört képez. Ha az A és B vezetők két 1. és 2. csatlakozási pontja között hőmérsékletkülönbség van, akkor közöttük elektromotoros erő keletkezik, ami egy bizonyos nagyságú áramot eredményez az áramkörben. Ezt a jelenséget termoelektromos hatásnak nevezik. A hőelemek ezt a hatást használják ki.

Mi az a hőelem

Mind a hőelemek, mind a hőellenállások az érintkező típusú hőmérsékletméréshez tartoznak a hőmérsékletmérésben. Bár funkciójuk a tárgyak hőmérsékletének mérése, elveik és jellemzőik nem azonosak

A hőelemek a legszélesebb körben használt hőmérsékletmérő eszközök a hőmérsékletmérésben. Fő jellemzőik a széles mérési tartomány, a stabil teljesítmény, az egyszerű felépítés, a jó dinamikus válaszadás, valamint a 4-20mA elektromos jelek távoli továbbításának képessége, ami megkönnyíti az automatikus vezérlést és a központi vezérlést. A termoelemek hőmérsékletmérési elve a termoelektromos hatáson alapul. Ha két különböző vezetőt vagy félvezetőt kapcsolunk egy zárt áramkörbe, és ha a két érintkező hőmérséklete eltérő, az áramkörben elektromos termikus potenciál keletkezik. Ezt a jelenséget termoelektromos hatásnak, más néven Seebeck-effektusnak nevezik. A zárt körben keletkező termoelektromos potenciál kétféle potenciálból áll; Termoelektromos potenciál és érintkezési potenciál. A termoelektromos potenciál arra a potenciálra utal, amelyet ugyanazon vezető két vége különböző hőmérsékletek miatt generál. A különböző vezetőknek eltérő az elektronsűrűsége, így az általuk generált potenciál is eltérő. Az érintkezési potenciál, ahogy a neve is sugallja, arra a potenciálra utal, amely akkor keletkezik, amikor két különböző vezető érintkezik egymással az eltérő elektronsűrűségük miatt, ami bizonyos mértékű elektrondiffúziót eredményez. Amikor elérnek egy bizonyos egyensúlyt, akkor kialakul a potenciál, Az érintkezési potenciál nagysága két különböző vezető anyagi tulajdonságaitól és érintkezési pontjaik hőmérsékletétől függ. Jelenleg a hőelemekre létezik egy nemzetközileg használt szabványos előírás, amely előírja, hogy a hőelemeket nyolc különböző részre osztják, nevezetesen B, R, S, K, N, E, J és T. Mérési hőmérsékletük akár alacsony is lehet. -270 Celsius-fok és akár 1800 Celsius-fok is. Közülük a B, R, S a platina hőelemek sorozatába tartozik, mivel a platina nemesfém, így nemesfém hőelemként is ismertek, a maradék néhányat pedig olcsó fém hőelemnek. Kétféle hőelem-szerkezet létezik, a normál típusú és a páncélozott típusú. A közönséges hőelemek általában hőelektródákból, szigetelőcsövekből, védőhüvelyekből és csatlakozódobozokból állnak, míg a páncélozott hőelemek hőelem-huzalok, szigetelőanyagok és fém védőhüvelyek szilárd kombinációja, amelyeket összeszerelnek és nyújtanak. A hőelemek elektromos jeléhez azonban egy speciális vezeték szükséges az átvitelhez, amelyet kompenzációs vezetéknek nevezünk. A különböző hőelemekhez különböző kompenzációs vezetékek szükségesek, és fő funkciójuk a hőelemhez való csatlakozás, hogy a hőelem referenciavégét távol tartsák az áramforrástól, ezáltal stabilizálva a referenciavég hőmérsékletét. A kompenzációs vezetékek két típusra oszthatók: kompenzációs típusra és hosszabbító típusra. A hosszabbító vezeték kémiai összetétele megegyezik a kompenzált hőelemével. A gyakorlatban azonban a hosszabbítóhuzal nem ugyanabból az anyagból készül, mint a hőelem, és általában a hőelemével megegyező elektronsűrűségű vezetékkel helyettesítik.

www.superbheater.com