Egwyddor sylfaenol mesur tymheredd thermocwl
Mae dargludyddion neu lled-ddargludyddion A a B o ddau ddefnydd gwahanol yn cael eu weldio gyda'i gilydd i ffurfio dolen gaeedig. Pan fo gwahaniaeth tymheredd rhwng dau bwynt atodi 1 a 2 dargludyddion A a B, cynhyrchir grym electromotive rhwng y ddau, ac felly mae'r ddolen A cerrynt o un maint yn cael ei ffurfio, a elwir yn effaith thermoelectric. Mae thermocyplau yn defnyddio'r effaith hon i weithio. Yr hyn yw thermocwl thermocwl a gwrthiant thermol yw mesur tymheredd cyswllt wrth fesur tymheredd, er mai'r un effaith yw mesur tymheredd y gwrthrych, ond nid yw eu hegwyddorion a'u nodweddion yr un peth. Thermocouple yw'r mwyaf a ddefnyddir wrth fesur tymheredd Ystod eang o ddyfeisiau tymheredd, ei brif nodweddion yw ystod eang o gusanau, perfformiad sefydlog, strwythur syml, ymateb deinamig da, a gallant drosglwyddo signalau trydanol 4-20mA o bell, gan hwyluso rheolaeth awtomatig a rheolaeth ganolog . Mae egwyddor thermometreg thermocyplau yn seiliedig ar yr effaith thermoelectric. Cysylltu dau ddargludydd neu lled-ddargludyddion gwahanol i ddolen gaeedig, pan fydd y tymereddau ar y ddwy gyffordd 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 yn y ddolen gaeedig yn cynnwys dau botensial: y potensial gwahaniaeth tymheredd a'r potensial cyswllt. Mae'r potensial thermoelectric yn cyfeirio at y potensial a gynhyrchir gan y gwahaniaeth tymheredd rhwng dau ben yr un dargludydd. Mae gan wahanol ddargludyddion ddwysedd electronau gwahanol, felly mae'r potensial y maen nhw'n ei gynhyrchu yn wahanol. Mae'r potensial cyswllt, fel y mae'r enw'n awgrymu, yn cyfeirio at gyswllt dau ddargludydd gwahanol. Oherwydd eu gwahanol ddwyseddau electronau, maent yn cynhyrchu rhywfaint o ymlediad electronau. Pan fyddant yn cyrraedd ecwilibriwm penodol, mae potensial y potensial cyswllt yn dibynnu ar briodweddau materol y ddau ddargludydd gwahanol a thymheredd eu pwyntiau cyswllt. Ar hyn o bryd, mae gan y thermocwl a gymhwysir yn rhyngwladol fanyleb safonol. Rhennir y thermocwl rhyngwladol yn wyth graddfa wahanol, sef B, R, S, K, N, E, J a T, a all fesur y tymheredd isaf. Yn mesur 270 gradd Celsius, hyd at 1800 gradd Celsius, lle mae B, R, S yn perthyn i'r gyfres blatinwm o thermocyplau, oherwydd bod platinwm yn fetel gwerthfawr, felly fe'u gelwir hefyd yn thermocyplau metel gwerthfawr a gelwir yr ychydig sy'n weddill yn thermoelectric metel rhad I Mae dau fath o thermocyplau, arferol ac arfog. Yn gyffredinol, mae thermocyplau cyffredin yn cynnwys electrodau poeth, 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. Wedi'i ymestyn yn gyfuniad solet. Fodd bynnag, mae angen gwifren arbennig ar signal trydanol y thermocwl. Gelwir y wifren hon yn wifren iawndal. Mae angen gwifrau iawndal gwahanol ar wahanol thermocyplau, a'u prif swyddogaeth yw cysylltu â'r thermocwl, fel bod pen cyfeirnod y thermocwl yn bell i ffwrdd o'r cyflenwad pŵer, fel bod tymheredd y gyffordd gyfeiriol yn sefydlog. Rhennir y wifren iawndal yn ddau fath: math iawndal a math o estyniad. Mae cyfansoddiad cemegol y wifren estyniad yr un fath â chyfansoddiad y thermocwl iawndal. Fodd bynnag, yn ymarferol, nid yw'r wifren math estyniad wedi'i gwneud o'r un deunydd â'r thermocwl, ac fe'i defnyddir yn gyffredinol ac mae'n thermoelectric. Yn lle gwifrau sydd â'r un dwysedd electronau. Mae cysylltiad y wifren iawndal â'r thermocwl yn glir ar y cyfan. Mae terfynell gadarnhaol y thermocwl wedi'i gysylltu â llinell goch y wifren iawndal, ac mae'r electrod negyddol wedi'i gysylltu â'r lliw sy'n weddill. Mae'r rhan fwyaf o'r deunyddiau ar gyfer y gwifrau iawndal wedi'u gwneud o aloi copr-nicel.
Thermocwl math R: thermocwl 13-platinwm rhodiwm platinwm
Manylebau thermocwl math R: ar gyfer thermocyplau metel gwerthfawr. Nodir bod diamedr y ffilament yn 0.5mm, y gwyriad a ganiateir yw -0.015mm, a chyfansoddiad cemegol enwol yr electrod positif (RP) yw aloi platinwm-rhodiwm, sy'n cynnwys bismuth 13%, 87% platinwm, a phur. platinwm (RN). Y tymheredd gweithredu uchaf yw 1300 ° C, a'r tymheredd gweithredu uchaf tymor byr yw 1600 ° C.
Manteision thermocwl math R: Mae ganddo'r cywirdeb uchaf, y sefydlogrwydd gorau, yr ystod tymheredd eang a bywyd gwasanaeth hir. Mae ganddo briodweddau ffisegol a chemegol da, sefydlogrwydd potensial thermoelectric da a gwrthiant ocsideiddio uchel ar dymheredd uchel, ac mae'n addas ar gyfer ocsideiddio ac atmosfferau anadweithiol. Gan fod perfformiad cynhwysfawr y thermocwl math R yn cyfateb i berfformiad y thermocwl math S, bu'n anodd ei hyrwyddo yn Tsieina. Yn ogystal â chymhwyso mesur tymheredd ar offer a fewnforir, anaml y defnyddir mesur tymheredd domestig. Rhwng 1967 a 1971, dangosodd astudiaeth gydweithredol rhwng NPL y DU, NBS yr UD a sefydliadau ymchwil NRC Canada fod sefydlogrwydd ac atgynyrchioldeb y thermocyplau math R yn well na sefydlogrwydd y thermocyplau math S. Nid oes ymchwil wedi'i chynnal yn y maes hwn eto.
Mae thermocwl math R yn annigonol: mae'n botensial thermoelectric, mae'r gyfradd potensial thermoelectric yn fach, mae'r sensitifrwydd yn isel, mae'r cryfder mecanyddol yn cael ei ostwng ar dymheredd uchel, mae'n sensitif iawn i lygredd, ac mae'r deunydd metel gwerthfawr yn ddrud, felly mae'r mae buddsoddiad un-amser yn fawr. Ychydig iawn o weithgynhyrchwyr sydd i'w hailddefnyddio.