08.02.2020

Преобразователь термоэлектрический

Термоэлектрические преобразователи (термопары или термопреобразователи) служат для измерения температуры жидких, твёрдых, газообразных и сыпучих сред в таких отраслях промышленности, как термоэнергетическая, химическая и металлургическая, в сфере ЖКХ, а также в системах безопасности на объектах использования атомной энергии. В простейшем виде, когда электрическая цепь состоит из двух различных проводников, она носит название термоэлемента, или термопары.

Работа термопреобразователей основана на термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками существует контактная разность потенциалов. Коэффициент разности потенциалов называют коэффициентом термодвижущей силы, или термо-ЭДС. У разных металлов коэффициент термо-ЭДС разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная. Сама термопара представляет собой термоэлемент, принцип действия которого основан на возникновении термоэлектродвижущей силы посредством нагревания или охлаждения контактов между проводниками, отличающимися химическими или физическими свойствами.

К материалам для термоэлектродов предъявляются следующие требования:

1. Высокая термо-ЭДС и близкий к пропорциональному характер ее изменения от температуры.

2. Жаростойкость.

3. Постоянность физических свойств.

4. Высокая электропроводимость.

5. Малый температурный коэффициент сопротивления.

Технические требования к термопарам определяет ГОСТ.

Измерение температуры с помощью термопары можно проводить при выполнении нескольких условий:

1. Рабочий конец термопары поместить в среду, а температуру свободных концов стабилизировать.

2. Измерить термо-ЭДС, развиваемую термопарой.

3. Узнать разность температуры на обоих концах.

Самыми распространёнными являются следующие способы подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом термопреобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором используются два проводника с разными термо-ЭДС, которые спаяны с двух концов, а термоэлектрический преобразователь включается в разрыв одного из проводников. Для дистанционного подключения используют удлинительные, или компенсационные, провода.

Термопары имеют множество преимуществ: высокая точность измерений, большой температурный диапазон измерения, дешевизна, надежность, простота использования. Но при выборе термопары не стоит полагаться на дешевизну, лучше приобрести качественные термопары, чтобы они прослужили вам долго.

Олеся Яковлева