Το θερμοστοιχείο (θερμοστοιχείο) είναι ένα στοιχείο μέτρησης θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται συνήθως σε όργανα μέτρησης θερμοκρασίας. Μετράει άμεσα τη θερμοκρασία, μετατρέπει το σήμα θερμοκρασίας σε θερμοηλεκτροκινητικό σήμα δύναμης και το μετατρέπει σε θερμοκρασία του μετρούμενου μέσου μέσω ενός ηλεκτρικού οργάνου (δευτερεύον όργανο). Η εμφάνιση διαφόρων θερμοστοιχείων είναι συχνά πολύ διαφορετική λόγω των αναγκών, αλλά η βασική δομή τους είναι περίπου η ίδια. Συνήθως αποτελούνται από κύρια μέρη όπως θερμό ηλεκτρόδιο, μονωτικούς σωλήνες προστασίας μανικιών και κουτιά διακλάδωσης, και συνήθως συνδυάζονται με όργανα οθόνης, όργανα εγγραφής και ηλεκτρονικές ρυθμίσεις. Χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με τη συσκευή.
Κύριο χαρακτηριστικό
1. Απλή συναρμολόγηση,
Θερμοστοιχείο (Σχήμα 2)
Θερμοστοιχείο (Σχήμα 2)
Εύκολη αντικατάσταση.
2. Στοιχείο ανίχνευσης θερμοκρασίας τύπου ελατηρίου συμπίεσης, καλή σεισμική απόδοση.
3. Υψηλή ακρίβεια μέτρησης.
4. Μεγάλο εύρος μέτρησης (-200 ～ 1300 ℃, υπό ειδικές συνθήκες -270 ℃ ～ 2800 ℃).
5. Γρήγορος χρόνος θερμικής απόκρισης.
6. Υψηλή μηχανική αντοχή και καλή αντίσταση πίεσης.
7. Η υψηλή αντίσταση θερμοκρασίας μπορεί να φθάσει τους 2800 βαθμούς
8. Μεγάλη διάρκεια ζωής.
Για να λειτουργήσει σταθερά, οι απαιτήσεις δομής για αυτό είναι οι εξής:
1. Η συγκόλληση των δύο θερμοηλεκτροδίων που σχηματίζουν το θερμοστοιχείο πρέπει να είναι σταθερή.
2. Τα δύο θερμά ηλεκτρόδια πρέπει να είναι καλά μονωμένα μεταξύ τους για την αποφυγή βραχυκυκλώματος.
3. Η σύνδεση μεταξύ του καλωδίου αντιστάθμισης και του ελεύθερου άκρου του θερμοστοιχείου πρέπει να είναι βολική και αξιόπιστη.
4. Το προστατευτικό περίβλημα πρέπει να είναι σε θέση να διασφαλίσει ότι το θερμό ηλεκτρόδιο είναι πλήρως απομονωμένο από το επιβλαβές μέσο.
Αρχή λειτουργίας
Δύο αγωγοί διαφορετικών εξαρτημάτων (που ονομάζονται καλώδια θερμοστοιχείων ή θερμοηλεκτρόδια) συνδέονται και στα δύο άκρα σε έναν βρόχο. Όταν οι θερμοκρασίες των δύο κόμβων είναι διαφορετικές, θα δημιουργηθεί μια ηλεκτροκινητική δύναμη στο βρόχο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται θερμοηλεκτρικό αποτέλεσμα. Αυτή η ηλεκτροκινητική δύναμη ονομάζεται θερμοηλεκτρική δύναμη. Τα θερμοζεύγη χρησιμοποιούν αυτήν την αρχή για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Μεταξύ αυτών, το άκρο που χρησιμοποιείται άμεσα για τη μέτρηση της θερμοκρασίας του μέσου ονομάζεται άκρο εργασίας (ονομάζεται επίσης άκρο μέτρησης) και το άλλο άκρο ονομάζεται ψυχρό άκρο (ονομάζεται επίσης τέλος αντιστάθμισης). το ψυχρό άκρο και την οθόνη Όταν το όργανο ή το όργανο στήριξης είναι συνδεδεμένο, το όργανο οθόνης θα επισημάνει το θερμοηλεκτρικό δυναμικό που δημιουργείται από το θερμοστοιχείο.
Το θερμοστοιχείο είναι στην πραγματικότητα ένα είδος μετατροπέα ενέργειας, μετατρέπει τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και χρησιμοποιεί το παραγόμενο θερμοηλεκτρικό δυναμικό για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Για το θερμοηλεκτρικό δυναμικό του θερμοστοιχείου, πρέπει να δοθεί προσοχή στα ακόλουθα ζητήματα:
1. Το θερμοηλεκτρικό δυναμικό ενός θερμοστοιχείου είναι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων του θερμοζεύγους και όχι η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των ψυχρών και των άκρων εργασίας του θερμοστοιχείου.
2. Το μέγεθος του θερμοηλεκτρικού δυναμικού που παράγεται από το θερμοστοιχείο. Όταν το υλικό του θερμοστοιχείου είναι ομοιόμορφο, δεν έχει καμία σχέση με το μήκος και τη διάμετρο του θερμοζεύγους, αλλά σχετίζεται μόνο με τη σύνθεση του υλικού θερμοστοιχείου και τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων.
3. Αφού προσδιοριστούν τα δύο σύρματα θερμοστοιχείου του θερμοστοιχείου, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό του θερμοστοιχείου σχετίζεται μόνο με τη διαφορά θερμοκρασίας του θερμοστοιχείου. εάν η θερμοκρασία της ψυχρής διασταύρωσης του θερμοστοιχείου παραμένει σταθερή, το θερμοηλεκτρικό δυναμικό του θερμοζεύγους είναι μόνο συνάρτηση μίας αξίας της θερμοκρασίας τελικού λειτουργίας. Συγκολλήστε δύο αγωγούς ή ημιαγωγούς Α και Β από διαφορετικά υλικά για να σχηματίσετε έναν κλειστό βρόχο, όπως φαίνεται στο σχήμα. Όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο σημείων σύνδεσης 1 και 2 των αγωγών Α και Β, δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη μεταξύ των δύο, σχηματίζοντας έτσι ένα μεγάλο ρεύμα στον βρόχο. Τα θερμοζεύγη χρησιμοποιούν αυτό το εφέ για να λειτουργήσουν.