Principe de travail et précautions d'installation de thermocouple

1, principe de travail

Lorsque deux conducteurs différents ou semi-conducteurs A et B forment un circuit et que leurs deux extrémités sont connectées les unes aux autres, tant que les températures des deux nœuds sont différentes, avec une température de T, appelée extrémité de travail ou une extrémité chaude, et l'autre extrémité ayant une température de T 0, appelée extrémité libre (également connue sous le nom de l'extrémité de référence) ou une extrémité froide, une force électromotive sera générée dans le circuit. La direction et l'amplitude de la force électromotive sont liées au matériau du conducteur et à la température des deux contacts. Ce phénomène est appelé effet thermoélectrique. Un circuit composé de deux conducteurs est appelé thermocouple. Ces deux conducteurs sont appelés poteaux thermoélectriques. La force électromotive générée est appelée puissance thermoélectrique.

L'énergie thermoélectrique se compose de deux parties

Une partie est la force électromotive de contact de deux conducteurs, et l'autre partie est la force électromotive thermoélectrique d'un seul conducteur. L'amplitude de la force thermoélectrique dans un circuit de thermocouple n'est liée qu'à la température du matériau du conducteur et à deux contacts qui composent le thermocouple, et est indépendant de la forme et de la taille du thermocouple. Lorsque les deux matériaux d'électrode du thermocouple sont fixes, la force thermoélectrique est à deux températures de contact T et T {{0}}. La différence de fonctionnalité signifie que cette relation a été largement utilisée dans la mesure réelle de la température. Étant donné que l'extrémité froide T0 est constante, la force thermoélectrique générée par le thermocouple ne varie qu'avec le changement de température de l'extrémité chaude (extrémité de mesure), c'est-à-dire une certaine force thermoélectrique correspond à une certaine température, et nous ne pouvons mesurer la température en mesurant la force thermoélectrique.

Le principe de base de la mesure de la température du thermocouple est que deux conducteurs avec des compositions différentes forment une boucle fermée. Lorsqu'il y a un gradient de température aux deux extrémités, le courant passera à travers le circuit et la force électromotive existera entre les deux extrémités. L'énergie thermoélectrique, également connue sous le nom de Seebeck, se compose de deux conducteurs uniformes avec des compositions différentes: l'électrode thermoélectrique, l'extrémité de travail à haute température et l'extrémité libre à basse température, qui est généralement à une température constante. Un tableau d'étalonnage du thermocouple a été créé en fonction de la relation fonctionnelle entre le potentiel thermoélectrique et la température. Le tableau d'étalonnage est obtenu à l'état d'une température d'extrémité libre de 0, et différents thermocouples ont différentes tables d'étalonnage.

Lorsqu'un troisième matériau métallique est connecté à un circuit de thermocouple, tant que la température des deux contacts du matériau est la même, le potentiel thermoélectrique généré par le thermocouple restera inchangé, c'est-à-dire non affecté par la connexion du troisième métal au circuit. Par conséquent, lorsque vous utilisez des thermocouples pour mesurer la température, les instruments de mesure peuvent être connectés et la température du milieu mesuré peut être connue après avoir mesuré la force thermoélectrique. Lors de la mesure de la température, les thermocouples nécessitent la température de leur extrémité froide (l'extrémité de mesure est l'extrémité chaude, et l'extrémité connectée au circuit de mesure à travers un fil est appelée extrémité froide) pour rester constante, de sorte que le potentiel thermoélectrique est proportionnel à la température mesurée. Si la température (ambiante) à l'extrémité froide change pendant le processus de mesure, la précision de mesure sera gravement affectée.

Il est normal de prendre certaines mesures à l'extrémité froide pour compenser l'impact causé par les changements de température, qui est appelé compensation d'extrémité froide du thermocouple. La méthode de calcul de la compensation de la jonction froide d'un thermocouple de conducteur compensant dédié connecté à un instrument de mesure: des millibolts à la température: mesurez la température de la jonction froide, convertissez-la à la valeur millivolt correspondante, ajoutez-la à la valeur millivolt du thermocouple et convertissez-la en température; De la température aux millibolts: mesurez la température réelle et la température de la jonction froide, convertissez-les en millibolts, soustrayez les millibolts pour obtenir la température.

2, structure de thermocouple

Les thermocouples sont couramment utilisés des composants de mesure de la température dans les instruments de mesure de la température. Ils mesurent directement la température et convertissent le signal de température en un signal de puissance thermoélectrique, qui est ensuite converti en température du milieu mesuré à travers des instruments électriques (instruments secondaires). En raison du besoin, divers thermocouples ont généralement des formes très différentes, mais leurs structures de base sont à peu près les mêmes. Ils sont généralement composés de composants principaux tels que des électrodes chaudes, des manchons d'isolation, des tubes de protection et des boîtes de jonction, et sont généralement utilisés en conjonction avec des instruments d'affichage, des instruments d'enregistrement et des régulateurs électroniques.

3, caractéristiques et avantages liés au principe du thermocouple

1. Assemblage simple et remplacement facile;

2. L'élément de détection de la température de type à ressort de compression a de bonnes performances sismiques;

3. Précision de mesure élevée;

4. GRANDE RAGTION DE MESURE (-200 degré ~ 1300 degré, dans des cas spéciaux -270 degré ~ 2800 degrés);

5. Temps de réponse thermique rapide;