Termopāra (termopāra) ir temperatūras mērinstrumentos parasti izmantots temperatūras mērīšanas elements. Tas tieši mēra temperatūru, pārveido temperatūras signālu par termoelektromotora spēka signālu un pārveido to izmērītās vides temperatūrā, izmantojot elektrisko instrumentu (sekundāro instrumentu). Dažādu termoelementu izskats bieži vien ir ļoti atšķirīgs vajadzību dēļ, taču to pamatstruktūra ir aptuveni vienāda. Parasti tās sastāv no galvenajām daļām, piemēram, karstajiem elektrodiem, izolācijas uzmavu aizsardzības caurulēm un sadales kārbām, un parasti tās tiek kombinētas ar displeja instrumentiem, ierakstīšanas instrumentiem un elektroniskiem pielāgojumiem. Izmanto kopā ar ierīci.
Galvenā iezīme
1. vienkārša montāža,
Termopāra (2. attēls)
Termopāra (2. attēls)
Viegli nomaināms;
2. kompresijas atsperes tipa temperatūru uztverošs elements, laba seismiskā veiktspēja;
3. Augsta mērījumu precizitāte;
4. Liels mērījumu diapazons (-200 ℃ 1300 ℃, īpašos apstākļos -270 ℃ 2800 ℃);
5. ātrs termiskās reakcijas laiks;
6. Augsta mehāniskā izturība un laba spiediena izturība;
7. Augstas temperatūras pretestība var sasniegt 2800 grādus;
8. Ilgs kalpošanas laiks.
Lai strādātu stabili, tā struktūras prasības ir šādas:
1. Divu termoelektrodu, kas veido termopāri, metināšanai jābūt stingrai;
2. Lai novērstu īssavienojumu, abiem karstajiem elektrodiem jābūt labi izolētiem viens no otra;
3. Savienojumam starp kompensācijas vadu un termopāra brīvo galu jābūt ērtai un uzticamai;
4. Aizsardzības uzmavai jāspēj nodrošināt, ka karstais elektrods ir pilnībā izolēts no kaitīgās vides.
Darba princips
Divi dažādu komponentu vadītāji (saukti par termopāra vadiem vai termoelektrodiem) abos galos ir savienoti cilpā. Kad abu krustojumu temperatūra ir atšķirīga, cilpā radīsies elektromotors. Šo parādību sauc par termoelektrisko efektu. Šo elektromotora spēku sauc par termoelektrisko spēku. Termopāri temperatūras mērīšanai izmanto šo principu. Starp tiem galu, ko tieši izmanto vides temperatūras mērīšanai, sauc par darba galu (sauktu arī par mērīšanas galu), bet otru galu - par auksto galu (sauc arī par kompensācijas galu); aukstais gals un displejs Kad instruments vai atbalsta instruments ir pievienots, displeja instruments norāda uz termopāra radīto termoelektrisko potenciālu.
Termopāra faktiski ir sava veida enerģijas pārveidotājs, tas pārveido siltumenerģiju elektriskajā enerģijā un temperatūras mērīšanai izmanto radīto termoelektrisko potenciālu. Attiecībā uz termopāra termoelektrisko potenciālu jāpievērš uzmanība šādiem jautājumiem:
1. Termopāra termoelektriskais potenciāls ir temperatūras starpība starp termopāra diviem galiem, nevis temperatūras starpība starp termopāra aukstajiem un darba galiem;
2. Termopāra radītā termoelektriskā potenciāla lielums. Kad termopāra materiāls ir vienmērīgs, tam nav nekāda sakara ar termopāra garumu un diametru, bet tas ir saistīts tikai ar termopāra materiāla sastāvu un temperatūras starpību starp abiem galiem;
3. Pēc divu termopāra termopāra vadu noteikšanas termopāra termoelektriskais potenciāls ir saistīts tikai ar termopāra temperatūras starpību; ja termopāra aukstā savienojuma temperatūra paliek nemainīga, termopāra termoelektriskais potenciāls ir tikai vienas vērtības darba beigu temperatūras funkcija. Lodējiet divus dažādu materiālu vadītājus vai pusvadītājus A un B, lai izveidotu slēgtu loku, kā parādīts attēlā. Ja starp abiem vadītāju A un B piestiprināšanas punktiem 1 un 2 ir temperatūras starpība, starp abiem rodas elektromotors, tādējādi cilpā veidojas liela strāva. Termopāri izmanto šo efektu darbam.