Beth yw thermocwl a beth yw ei ddefnydd a'i egwyddorion?

Egwyddor sylfaenol mesur tymheredd thermocwl

Weld dau ddargludydd neu lled -ddargludyddion A a B o wahanol ddefnyddiau gyda'i gilydd i ffurfio dolen gaeedig. Pan fydd gwahaniaeth tymheredd rhwng y ddau bwynt 1 a 2 o ddargludyddion A a B, cynhyrchir grym electromotive rhwng y ddau, gan ffurfio cerrynt o faint penodol yn y ddolen. Gelwir y ffenomen hon yn effaith thermoelectric. Mae thermocyplau yn gweithio trwy ddefnyddio'r effaith hon.

Beth yw thermocwl?

Mae thermocyplau a gwrthyddion thermol yn perthyn i fesur tymheredd cyswllt wrth fesur tymheredd. Er bod ganddyn nhw'r un swyddogaeth o fesur tymheredd gwrthrych, mae eu hegwyddorion a'u nodweddion yn wahanol.

Thermocyplau yw'r dyfeisiau tymheredd a ddefnyddir fwyaf eang wrth fesur tymheredd. Eu prif nodweddion yw ystod fesur eang, perfformiad cymharol sefydlog, strwythur syml, ymateb deinamig da, a'r gallu i drosglwyddo 4-20 MA signalau trydanol o bell, sy'n gyfleus ar gyfer rheolaeth awtomatig a rheolaeth ganolog. Mae egwyddor mesur tymheredd thermocyplau yn seiliedig ar yr effaith thermoelectric. Pan fydd dau ddargludydd neu lled -ddargludyddion gwahanol wedi'u cysylltu â dolen gaeedig, pan fydd y tymereddau ar y ddau gyffyrdd yn wahanol, cynhyrchir potensial thermoelectric yn y ddolen. Gelwir y ffenomen hon yn effaith thermoelectric, a elwir hefyd yn effaith Seebeck. Mae'r potensial thermoelectric a gynhyrchir mewn dolen gaeedig yn cynnwys dau botensial: potensial gwahaniaeth tymheredd a photensial cyswllt. Mae potensial thermoelectric yn cyfeirio at y potensial a gynhyrchir gan ddau ben yr un dargludydd oherwydd tymereddau gwahanol. Mae gan wahanol ddargludyddion ddwysedd electronau gwahanol, felly mae'r potensial maen nhw'n ei gynhyrchu hefyd yn wahanol. Fel y mae'r enw'n awgrymu, mae potensial cyswllt yn cyfeirio at y potensial a ffurfiwyd pan fydd dau ddargludydd gwahanol mewn cysylltiad oherwydd eu gwahanol ddwysedd electronau, sy'n cynhyrchu rhywfaint o ymlediad electron. Mae maint y potensial cyswllt yn dibynnu ar briodweddau materol y ddau ddargludydd gwahanol a thymheredd eu pwyntiau cyswllt. Ar hyn o bryd, mae gan y thermocyplau a ddefnyddir yn rhyngwladol fanyleb safonol. Mae'r rheoliadau rhyngwladol yn nodi bod thermocyplau yn cael eu rhannu'n wyth adran wahanol, sef b, r, s, k, n, e, j a T. Gellir mesur y tymheredd isaf yw minws 270 gradd Celsius a gall yr uchaf gyrraedd 1800 gradd Celsius. Yn eu plith, mae B, R, ac S yn perthyn i'r gyfres blatinwm o thermocyplau. Gan fod platinwm yn fetel gwerthfawr, fe'u gelwir hefyd yn thermocyplau metel gwerthfawr, a gelwir y rhai sy'n weddill yn thermocyplau metel rhad. Mae dau strwythur o thermocyplau, math cyffredin a math arfog. Yn gyffredinol, mae thermocyplau cyffredin yn cynnwys thermocyplau, tiwbiau inswleiddio, llewys amddiffynnol a blychau cyffordd, tra bod thermocyplau arfog yn cael eu hymgynnull trwy gyfuno gwifrau thermocwl, deunyddiau inswleiddio a llewys amddiffynnol metel, ac yna eu hymestyn i ffurfio cyfuniad solet. Fodd bynnag, mae angen gwifren arbennig ar signal trydanol y thermocwl, yr ydym yn ei alw'n wifren iawndal. Mae angen gwahanol wifrau iawndal ar wahanol thermocyplau, a'u prif swyddogaeth yw cysylltu â'r thermocwl i gadw pen cyfeirio'r thermocwl i ffwrdd o'r cyflenwad pŵer, fel bod tymheredd y pen cyfeirio yn sefydlog. Rhennir y wifren iawndal yn fath o iawndal a math estyniad. Mae cyfansoddiad cemegol y wifren estyniad yr un fath â chyfansoddiad y thermocwl wedi'i ddigolledu, ond yn ymarferol, nid yw'r wifren estyniad wedi'i gwneud o'r un metel â'r thermocwl. Yn gyffredinol, mae'n cael ei ddisodli gan wifren gyda'r un dwysedd electron â'r thermocwl. Mae'r cysylltiad rhwng y wifren iawndal a'r thermocwl yn glir iawn ar y cyfan. Mae polyn positif y thermocwl wedi'i gysylltu â gwifren goch y wifren iawndal, ac mae'r polyn negyddol wedi'i gysylltu â'r lliw sy'n weddill. Mae'r rhan fwyaf o'r gwifrau iawndal cyffredinol wedi'u gwneud o aloi copr-nicel.