Termopar termometar—Mjerenje temperature s termoelektričnim učinkom
definicija:
Par vodiča od različitih materijala koji proizvode elektromotornu silu u krugu na temelju Seebeckovog efekta. Par vodiča od različitih materijala koji su spojeni zajedno na jednom kraju i koriste svoj termoelektrični učinak za postizanje mjerenja temperature.
Pregled:
Termopar je temperaturni senzor i instrument. Izravno mjeri temperaturu, signal temperature pretvara u signal toplinske elektromotorne sile, te ga preko električnog instrumenta (sekundarni instrument) pretvara u temperaturu mjerenog medija. Osnovno načelo mjerenja temperature termoparom je da dva vodiča različitog sastava tvore zatvorenu petlju. Kada postoji temperaturni gradijent na oba kraja, struja će proći kroz petlju. U ovom trenutku postoji elektromotorna sila - toplinska elektromotorna sila - između dva kraja. To je takozvani Seebeckov efekt. Dva homogena vodiča različitog sastava su vruće elektrode. Kraj s višom temperaturom je radni kraj, a kraj s nižom temperaturom je slobodni kraj. Slobodni kraj je obično na konstantnoj temperaturi. Prema funkcionalnom odnosu između termoelektromotorne sile i temperature izrađuje se tablica za indeksiranje termoparova; tablica indeksiranja se dobiva kada je temperatura slobodnog kraja 0 stupnjeva. Različiti termoparovi imaju različite tablice indeksiranja.
Kada je treći metalni materijal spojen na petlju termoelementa, sve dok je temperatura dvaju spojeva materijala ista, termoelektrični potencijal koji generira termoelement ostat će nepromijenjen, to jest, na njega neće utjecati treći metal koji se dodaje u petlju. Stoga se kod mjerenja temperature termoelementa može spojiti mjerni instrument. Nakon mjerenja toplinske elektromotorne sile može se znati temperatura mjerenog medija. Pri mjerenju temperature termopara, potrebno je da temperatura njegovog hladnog kraja (mjerni kraj je vrući kraj, a kraj koji je spojen na mjerni krug kroz vod naziva se hladni kraj) ostane konstantna, tako da termoelektrični potencijal je proporcionalan izmjerenoj temperaturi. Ako se temperatura (okoliša) hladnog kraja promijeni tijekom mjerenja, točnost mjerenja će biti ozbiljno ugrožena. Poduzimanje određenih mjera na hladnom kraju za kompenzaciju učinaka uzrokovanih temperaturnim promjenama na hladnom kraju naziva se kompenzacija hladnog kraja termoparova. U prilogu: Metoda izračuna kompenzacije hladnog kraja termoelementa: od milivolta do temperature: izmjerite temperaturu hladnog kraja, pretvorite je u odgovarajuću vrijednost u milivoltima, dodajte je vrijednosti u milivoltima termoelementa i pretvorite temperaturu. Od temperature do milivolta: izmjerite stvarnu temperaturu i temperaturu hladnog kraja, pretvorite ih u milivolte i oduzmite ih kako biste dobili vrijednost u milivoltima, koja je temperatura.
