Ce este Termocuplu?

Un termocuplu este un dispozitiv folosit pentru a converti căldura în energie electrică. Se măsoară diferența de temperatură între două puncte. Termocuple sunt printre cele mai utilizate senzori de temperatură, datorită disponibilității lor largi și costuri foarte reduse. Din păcate, cu toate acestea, ele nu sunt cititorii mai precis al temperaturii.

Efectul Seebeck joacă un rol-cheie în funcția unui termocuplu. Aceasta afirmă că o diferență de temperatură între doi semiconductori de metal va crea energie electrică. Când aceste semiconductori formează o buclă, un curent electric este făcută. Termocuple se bazează pe acest efect pentru a măsura temperatura. Atunci când un termocuplu este plasat între un gradient de temperatură între doi semiconductori, devine parte a circuitului creat de efectul Seebeck. Acest lucru îi permite să măsoare o tensiune și face conversia de tensiune în care se utilizează un gradient de temperatură care poate fi citit în funcție de tipurile de metal.

Atunci când un termocuplu măsoară un gradient de temperatură, este măsurarea diferenței de temperatură între doi semiconductori. Acest lucru înseamnă că un termocuplu trebuie să fie conectat la un multimetru, care permite utilizatorului să citească tensiunea dintre cele două semiconductori implicate. Diferența de temperatură și tensiunea sunt direct legate. Prin urmare, în cazul în care se poate citi tensiunea de funcționare printr-un circuit, se poate calcula apoi diferența de temperatură dintre cele două semiconductori. Această diferență de temperatură este obținută prin măsurarea tensiunii de voltaj direct corespunde diferenței de temperatură dintre cele două joncțiuni semiconductoare termocuplul lui.

Există mai multe tipuri de termocupluri, toate care variază în aliajul metalic utilizat în sonda lor. Cele mai frecvente, termocuple de tip K (Chromel-Alumel), sunt foarte ieftine și au o gamă largă de temperaturi care le pot măsura. Cu toate acestea, ieftinătate de acest tip arată în faptul că nu este foarte precisă și pot genera schimbări de sensibilitate la temperaturi de peste 354 grade Celsius, care este punctul Curie pentru nichel, un constituent al Chromel. termocuple de tip E (Chromel-constantin) au o sensibilitate mai mare decât tipul K și sunt non-magnetice. Există multe alte tipuri de termocupluri, și o listă completă poate fi găsită în secțiunea Resurse.

Termocuplele sunt utilizate la fabricarea oțelului pentru a măsura temperatura oțelului pentru a determina conținutul de carbon al oțelului în funcție de temperatura de topire. Ele sunt, de asemenea, utilizate în lumini pilot. Această aplicație necesită sonda termocuplu să fie în flacăra pilot, pentru a spune dacă flacăra este aprins. Când flacăra este aprins, un curent este generat în termocuplu și citește căldura produsă de flacără. Atunci când flacăra este oprit, senzori electronici poate ști să închidă gazul oprit pentru a evita posibilele scurgeri de gaz.

Termocuple supun trei legi în timpul funcționării. În primul rând, legea de materiale omogene prevede că temperaturile nu aplicate la joncțiunile termocuplu nu va afecta tensiunea produsă, deoarece acestea nu creează nici mai mult de un gradient de temperatură. În al doilea rând, legea materialelor intermediare prevede ca materiale noi injectate în circuit nu se va schimba de tensiune, atâta timp cât joncțiunile formate de noul material nu se confruntă cu un gradient de temperatură. Legea temperaturilor succesive precizează că tensiunile dintre trei sau mai multe intersecții pot fi adăugate împreună.