Основний принцип вимірювання температури термопари
Провідники або напівпровідники A і B з двох різних матеріалів зварюються між собою, утворюючи замкнутий контур. Коли між двома точками приєднання 1 і 2 провідників A і B існує різниця температур, між ними утворюється електрорушійна сила, і таким чином утворюється петля струму одного розміру, який називається термоелектричним ефектом. Термопари використовують цей ефект для роботи. Що являє собою термопару термопари та термічний опір - це вимірювання контактної температури при вимірюванні температури, хоча той самий ефект полягає в вимірюванні температури об’єкта, але їх принципи та характеристики неоднакові. Термопара використовується найчастіше для вимірювання температури. Широкий діапазон температурних пристроїв, його основними властивостями є широкий діапазон поцілунків, стабільна продуктивність, проста структура, хороша динамічна реакція, а також може віддалено передавати електричні сигнали 4-20 мА, полегшуючи автоматичне управління та централізоване управління . Принцип термометрії термопар заснований на термоелектричному ефекті. Підключення двох різних провідників або напівпровідників у замкнутий контур, коли температури в двох стиках різні, в циклі буде генеруватися термоелектричний потенціал. Це явище називається термоелектричним ефектом, також відомим як ефект Зеебека. Термоелектричний потенціал, що генерується в замкнутому циклі, складається з двох потенціалів: потенціал різниці температур і контактний потенціал. Термоелектричний потенціал відноситься до потенціалу, породженого різницею температур між двома кінцями одного і того ж провідника. Різні провідники мають різну щільність електронів, тому потенціали, які вони генерують, різні. Контактний потенціал, як випливає з назви, відноситься до контакту двох різних провідників. Через різну електронну щільність вони виробляють певну кількість дифузії електронів. Коли вони досягають певної рівноваги, потенціал контактного потенціалу залежить від матеріальних властивостей двох різних провідників і температури їх контактних точок. В даний час міжнародно застосовувана термопара має стандартну специфікацію. Міжнародна термопара розділена на вісім різних шкал, а саме B, R, S, K, N, E, J і T, за допомогою яких можна виміряти найнижчу температуру. Вимірювання від 270 градусів Цельсія, до 1800 градусів Цельсія, де B, R, S належать до платинової серії термопар, оскільки платина - це дорогоцінний метал, тому їх ще називають термопарами з дорогоцінного металу, а решту кількох називають дешевими металевими термоелектриками I . Існує два типи термопар, звичайні та броньовані. Звичайні термопари, як правило, складаються з гарячих електродів, ізоляційних труб, захисних гільз і з'єднувальних коробок, тоді як броньовані термопари збираються комбінуванням проводів термопари, ізоляційних матеріалів та металевих захисних гільз. Розтягується в міцну комбінацію. Однак для електричного сигналу термопари потрібен спеціальний провід для передачі. Цей провід називається компенсаційним проводом. Різні термопари вимагають різних компенсаційних проводів, основна функція яких - з'єднання з термопарою, щоб опорний кінець термопари знаходився далеко від джерела живлення, щоб температура опорного з'єднання була стабільною. Провід компенсації ділиться на два типи: тип компенсації та розширення. Хімічний склад подовжувального проводу такий самий, як у компенсованої термопари. Однак на практиці дріт подовжувача не виготовляється з того ж матеріалу, що і термопара, а загалом використовується і термоелектрик. Замість проводів з однаковою щільністю електронів. Підключення компенсаційного проводу до термопари взагалі зрозуміло. Позитивний клем термопари з'єднаний з червоною лінією компенсаційного проводу, а негативний електрод - з кольором, що залишився. Більшість матеріалів для компенсаційних проводів виготовлені з мідно-нікелевого сплаву.
Термопара типу R: 13-платинова термопара з платиновим родієм
Характеристики термопар типу R: для термопар із дорогоцінних металів. Діаметр нитки визначається 0,5мм, допустиме відхилення -0,015мм, а номінальний хімічний склад позитивного електрода (РП) - платино-родієвий сплав, який містить 13% вісмуту, 87% платини та чистий платина (РН). Максимальна робоча температура - 1300 ° C, а короткочасна максимальна робоча температура - 1600 ° C.
Переваги термопари типу R: вона має найвищу точність, найкращу стабільність, широкий діапазон температур і тривалий термін служби. Він має хороші фізичні та хімічні властивості, хорошу стійкість до термоелектричного потенціалу та високу стійкість до окислення при високих температурах, а також підходить для окислення та інертної атмосфери. Оскільки комплексна продуктивність термопари типу R еквівалентна характеристиці термопари типу S, її просування в Китаї було складно. Окрім застосування вимірювальної температури на імпортному обладнанні, рідкісні вимірювання температури застосовуються рідко. Між 1967 і 1971 рр. Спільне дослідження між NPL у Великобританії, США NBS та канадськими науково-дослідними інститутами NRC показало, що стабільність та відтворюваність термопар типу R краще, ніж у термопар S типу. Дослідження в цій галузі ще не проводилися.
Термопари типу R недостатня: це термоелектричний потенціал, швидкість термоелектричного потенціалу невелика, чутливість низька, механічна міцність знижена при високій температурі, вона дуже чутлива до забруднення, а матеріал дорогоцінного металу дорогий, тому разові інвестиції великі. Виробників, які повторно використовують, дуже мало.