المبدأ الأساسي لقياس درجة حرارة المزدوجات الحرارية
يتم لحام موصلين من مواد مختلفة أو أشباه موصلات A و B معًا لتشكيل حلقة مغلقة. عندما يكون هناك اختلاف في درجة الحرارة بين نقطتي التعلق 1 و 2 للموصلات A و B ، تتولد قوة دافعة كهربائية بين الاثنين ، وبالتالي في الحلقة يتشكل تيار كبير في التأثير الكهروحراري. هذه الظاهرة تسمى التأثير الكهروحراري. تستخدم المزدوجات الحرارية هذا التأثير للعمل.
ما هي المزدوجة الحرارية؟
تنتمي كل من المزدوجات الحرارية والمقاومات الحرارية إلى قياس درجة حرارة التلامس في قياس درجة الحرارة. على الرغم من أن وظائفها هي نفسها لقياس درجة حرارة جسم ما ، إلا أن مبادئها وخصائصها مختلفة.
تعتبر المزدوجة الحرارية أكثر أجهزة قياس درجة الحرارة استخدامًا في قياس درجة الحرارة. خصائصه الرئيسية هي نطاق القياس الواسع ، والأداء المستقر نسبيًا ، والهيكل البسيط ، والاستجابة الديناميكية الجيدة ، والقدرة على نقل الإشارات الكهربائية 4-20mA عن بعد ، وهو أمر مناسب للتحكم التلقائي والتركيز. مراقبة. يعتمد مبدأ قياس درجة حرارة الازدواج الحراري على التأثير الكهروحراري. يتم توصيل اثنين من الموصلات أو أشباه الموصلات المختلفة في حلقة مغلقة. عندما تختلف درجات الحرارة عند التقاطعين ، سيتم إنشاء إمكانات كهروحرارية في الحلقة. تسمى هذه الظاهرة التأثير الكهروحراري ، المعروف أيضًا باسم تأثير سيبيك. يتكون الجهد الكهروحراري المتولد في الحلقة المغلقة من نوعين من الجهد الكهربائي ؛ الجهد الكهروحراري وإمكانات الاتصال. يشير الجهد الكهروحراري إلى الجهد الكهربائي الناتج عن طرفي الموصل نفسه بسبب درجات الحرارة المختلفة. الموصلات المختلفة لها كثافة إلكترون مختلفة ، لذا فهي تولد إمكانات كهربائية مختلفة. تشير إمكانية الاتصال ، كما يوحي الاسم ، إلى اتصال موصلين مختلفين. نظرًا لاختلاف كثافات الإلكترون ، يتم إنتاج قدر معين من انتشار الإلكترون. عندما يصلون إلى توازن معين ، فإن الإمكانات التي تشكلها إمكانية التلامس تعتمد على خصائص المواد للموصلات المختلفة ودرجة حرارة نقاط الاتصال الخاصة بهم. في الوقت الحاضر ، المزدوجات الحرارية المستخدمة دوليًا لها مواصفات قياسية. تنص اللوائح الدولية على أن المزدوجات الحرارية مقسمة إلى ثمانية أقسام مختلفة ، وهي B و R و S و K و N و E و J و T. أدنى درجة حرارة ممكنة للقياس تُقاس عند سالب 270 درجة مئوية وحتى 1800 درجة مئوية ، منها تنتمي B و R و S إلى سلسلة البلاتين من المزدوجات الحرارية. نظرًا لأن البلاتين معدن ثمين ، يطلق عليهم أيضًا مزدوجات حرارية معدنية ثمينة ويطلق على الباقين اسم المعدن الكهربائي الحراري الرخيص. 1. هناك نوعان من المزدوجات الحرارية ، النوع الشائع والنوع المدرع. تتكون المزدوجات الحرارية العادية بشكل عام من ثيرمودي ، وأنبوب عازل ، وغطاء واقٍ وصندوق تقاطع ، في حين أن المزدوجة الحرارية المدرعة عبارة عن مزيج من سلك مزدوج حراري ، ومواد عازلة ، وغطاء واقٍ معدني. تركيبة صلبة تتكون عن طريق التمدد. لكن الإشارة الكهربائية للمزدوجة الحرارية تحتاج إلى سلك خاص للإرسال ، وهذا النوع من الأسلاك يسمى سلك التعويض. تتطلب المزدوجات الحرارية المختلفة أسلاك تعويض مختلفة ، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في الاتصال بالمزدوجة الحرارية لإبقاء الطرف المرجعي للمزدوجة الحرارية بعيدًا عن مصدر الطاقة ، بحيث تكون درجة حرارة الطرف المرجعي مستقرة. تنقسم أسلاك التعويض إلى نوعين: نوع التعويض ونوع التمديد. التركيب الكيميائي لسلك التمديد هو نفس التركيب الحراري للمزدوجة الحرارية التي يتم تعويضها. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، فإن سلك التمديد ليس مصنوعًا من نفس مادة المزدوجة الحرارية. استبدل بأسلاك بنفس كثافة الإلكترون. العلاقة بين سلك التعويض والمزدوجة الحرارية واضحة جدًا بشكل عام. يتم توصيل القطب الموجب للمزدوج الحراري بالسلك الأحمر لسلك التعويض ، والقطب السالب متصل باللون المتبقي. معظم أسلاك التعويض العامة مصنوعة من سبائك النحاس والنيكل.