Sa taong 1821, isang pisiko na pinangalanang 'Thomas Seebeck' ay nagsiwalat na kapag ang dalawang magkakaibang mga wire ng metal ay naugnay sa magkabilang dulo ng isang kantong sa isang circuit kapag ang temperatura ay inilapat sa kantong, magkakaroon ng daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng ang circuit na kilala bilang electromagnetic field (EMF). Ang enerhiya na ginawa ng circuit ay pinangalanang Seebeck Effect. Gamit ang epekto ni Thomas Seebeck bilang kanyang gabay, ang parehong mga pisiko ng Italyano na sina Leopoldo Nobili at Macedonio Melloni ay nagtulungan upang mag-disenyo ng isang thermoelectrical- baterya noong taong 1826, na tinawag na isang thermal multiplier, nakuha mula sa pagtuklas ng thermoelectricity ng Seebeck sa pamamagitan ng pagsasama ng galvanometer pati na rin isang thermopile upang makalkula ang radiation. Para sa kanyang pagsisikap, kinilala ng ilang tao si Nobili bilang taga-tuklas ng thermocouple.

Ano ang isang Thermocouple?

Ang thermocouple ay maaaring tukuyin bilang isang uri ng temperatura sensor ginagamit iyon upang sukatin ang temperatura sa isang tukoy na punto sa anyo ng EMF o isang kasalukuyang kuryente. Ang sensor na ito ay naglalaman ng dalawang di-magkatulad na mga wire ng metal na konektado nang magkasama sa isang kantong. Masusukat ang temperatura sa kantong ito, at ang pagbabago ng temperatura ng metal wire ay nagpapasigla ng mga voltages.

Thermocouple

Ang halaga ng EMF na nabuo sa aparato ay napaka-minuto (millivolts), kaya ang mga sensitibong aparato ay dapat gamitin para sa pagkalkula ng e.mf na ginawa sa circuit. Ang mga karaniwang aparato na ginamit upang makalkula ang e.mf ay ang boltahe ng pagbabalanse ng boltahe at ang ordinaryong galvanometer. Mula sa dalawang ito, ang isang potensyomiter sa pagbabalanse ay ginagamit ng pisikal o mekanikal.

Thermocouple Working Principle

Ang prinsipyo ng thermocouple pangunahin ay nakasalalay sa tatlong mga epekto namely Seebeck, Peltier, at Thompson.

Tingnan ang beck-effect

Ang ganitong uri ng epekto ay nangyayari sa dalawang hindi magkatulad na metal. Kapag nag-aalok ang init sa alinman sa mga wire na metal, pagkatapos ang daloy ng mga electron na naghahatid mula sa mainit na metal wire hanggang sa malamig na metal wire. Samakatuwid, ang direktang kasalukuyang nagpapasigla sa circuit.

Peltier-effect

“ano ang deadlock sa operating system ”

Ang Peltier effect na ito ay kabaligtaran ng Seebeck effect. Ang epektong ito ay nagsasaad na ang pagkakaiba ng temperatura ay maaaring mabuo sa alinmang dalawang hindi magkatulad na konduktor sa pamamagitan ng paglalapat ng potensyal na pagkakaiba-iba sa kanila.

Thompson-effect

Sinasabi ng epektong ito na habang ang dalawang magkakaibang mga metal ay magkakasama na nag-aayos & kung bumubuo sila ng dalawang kasukasuan kung gayon ang boltahe ay nagpapahiwatig ng haba ng kabuuang conductor dahil sa gradient ng temperatura. Ito ay isang pisikal na salita na nagpapakita ng pagbabago ng rate at direksyon ng temperatura sa isang eksaktong posisyon.

Pagtatayo ng Thermocouple

Ang pagtatayo ng aparato ay ipinapakita sa ibaba. Binubuo ito ng dalawang magkakaibang mga wire ng metal at na konektado nang magkasama sa dulo ng kantong. Ang kantong palagay ay ang pagtatapos ng pagsukat. Ang pagtatapos ng kantong ay naiuri sa tatlong uri kabilang ang hindi naka-install, na-grounded, at nakalantad na junction.

Pagtatayo ng Thermocouple

Ungrounded-Junction

Sa ganitong uri ng kantong, ang mga conductor ay ganap na nahiwalay mula sa nagpoprotekta na takip. Pangunahing isinasama ng mga aplikasyon ng junction na ito ang mga paggana ng application na may mataas na presyon. Ang pangunahing pakinabang ng paggamit ng pagpapaandar na ito ay upang bawasan ang stray magnetic field effect.

Ground-Junction

Sa ganitong uri ng kantong, ang mga wire ng metal, pati na rin ang takip ng proteksyon, ay magkakakonekta. Ang pagpapaandar na ito ay ginagamit upang masukat ang temperatura sa acidic na kapaligiran, at nagbibigay ito ng paglaban sa ingay.

Exposed-Junction

Ang nakalantad na junction ay nalalapat sa mga lugar kung saan kinakailangan ng mabilis na tugon. Ang ganitong uri ng kantong ay ginagamit upang masukat ang temperatura ng gas. Ang metal na ginamit upang gawin ang sensor ng temperatura ay karaniwang nakasalalay sa pagkalkula ng saklaw ng temperatura.

Pangkalahatan, ang isang thermocouple ay dinisenyo na may dalawang magkakaibang mga wire ng metal katulad ng iron at Constantan na gumagawa sa pagtuklas ng elemento sa pamamagitan ng pagkonekta sa isang kantong na pinangalanan bilang isang mainit na kantong. Ito ay binubuo ng dalawang mga junction, ang isang kantong ay konektado sa pamamagitan ng isang voltmeter o transmiter kung saan ang malamig na kantong at ang pangalawang kantong ay naiugnay sa isang proseso na tinatawag na isang mainit na kantong.

Paano Gumagana ang isang Thermocouple?

Ang diagram ng thermocouple ay ipinakita sa larawan sa ibaba. Ang circuit na ito ay maaaring itayo sa dalawang magkakaibang mga metal, at sila ay pinagsama sa pamamagitan ng pagbuo ng dalawang mga kantong. Ang dalawang metal ay napapaligiran ng koneksyon sa pamamagitan ng hinang.

Sa diagram sa itaas, ang mga junction ay sinasabihan ng P & Q, at ang mga temperatura ay sinasabihan ng T1, & T2. Kapag ang temperatura ng kantong ay hindi magkakaiba mula sa bawat isa, pagkatapos ang lakas na electromagnetic ay bumubuo sa circuit.

Thermocouple Circuit

Kung ang mapagtimpi sa dulo ng junction ay nagiging katumbas, kung gayon ang katumbas, pati na rin ang pabalik na puwersang electromagnetic, ay gumagawa sa circuit, at walang daloy ng kasalukuyang dumaan dito. Katulad nito, ang temperatura sa dulo ng junction ay naging hindi timbang, pagkatapos ang potensyal na pagkakaiba-iba ay nag-uudyok sa circuit na ito.

Ang laki ng lakas na electromagnetic na nagpapahiwatig sa circuit ay umaasa sa mga uri ng materyal na ginamit para sa paggawa ng thermocouple. Ang buong daloy ng kasalukuyang sa buong circuit ay kinakalkula ng mga tool sa pagsukat.

Ang lakas na electromagnetic na sapilitan sa circuit ay kinakalkula ng sumusunod na equation

E = a (∆Ө) + b (∆Ө) 2

Kung saan ang difference ay ang pagkakaiba sa temperatura sa gitna ng mainit na thermocouple junction end pati na rin ang sanggunian na thermocouple junction end, a & b ay pare-pareho

Mga Uri ng Thermocouple

Bago pumunta sa isang talakayan ng mga uri ng thermocouple, dapat isaalang-alang na ang thermocouple ay kailangang protektahan sa isang proteksiyon na kaso upang ihiwalay mula sa mga temperatura sa atmospera. Ang takip na ito ay makabuluhang mabawasan ang epekto ng kaagnasan sa aparato.

Kaya, maraming uri ng mga thermocouples. Ipaalam sa amin ang isang detalyadong pagtingin sa mga.

Type K - Ito ay tinatawag ding Nickel-Chromium / Nickel-Alumel na uri ng thermocouple. Ito ang karaniwang ginagamit na uri. Mayroon itong mga tampok ng pinahusay na pagiging maaasahan, kawastuhan, at mura at maaaring mapatakbo para sa pinalawig na mga saklaw ng temperatura.

K Uri

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -454F hanggang 2300F (-270⁰C hanggang 1260⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang K-type na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 2.2C o +/- 0.75% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 1.1C o 0.4%

Type J - Ito ay isang halo ng Iron / Constantan. Ito rin ang pinaka ginagamit na uri ng thermocouple. Mayroon itong mga tampok ng pinahusay na pagiging maaasahan, kawastuhan, at mura. Ang aparato na ito ay maaaring mapatakbo lamang para sa mas mababang mga saklaw ng temperatura at may isang maikling habang-buhay kapag pinamamahalaan sa isang mataas na saklaw ng temperatura.

J Type

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -346F hanggang 1400F (-210⁰C hanggang 760⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang J-type na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 2.2C o +/- 0.75% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 1.1C o 0.4%

Uri ng T - Ito ay isang halo ng Copper / Constantan. Ang uri ng thermocouple na T ay nagtataglay ng tumaas na katatagan at sa pangkalahatan ay ipinatupad para sa mas kaunting mga application ng temperatura tulad ng mga ultra-mababang temperatura na freezer at cryogenics.

Uri ng T

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -454F hanggang 700F (-270⁰C hanggang 370⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang uri ng T na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 1.0C o +/- 0.75% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 0.5C o 0.4%

Uri E - Ito ay isang halo ng Nickel-Chromium / Constantan. Mayroon itong higit na kakayahan sa signal at pinahusay na kawastuhan kung ihahambing sa Type K at J na thermocouples kapag pinamamahalaan sa ≤ 1000F.

E Uri

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -454F hanggang 1600F (-270⁰C hanggang 870⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang uri ng T na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 1.7C o +/- 0.5% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 1.0C o 0.4%

Uri N - Ito ay isinasaalang-alang bilang alinman sa Nicrosil o Nisil thermocouple. Ang mga antas ng temperatura at kawastuhan ng uri ng N ay katulad ng uri ng K. Ngunit ang uri na ito ay mas mahal kaysa sa uri ng K.

N Uri

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -454F hanggang 2300F (-270⁰C hanggang 392⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang uri ng T na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 2.2C o +/- 0.75% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 1.1C o 0.4%

Type S - Ito ay isinasaalang-alang bilang alinman sa Platinum / Rhodium o 10% / Platinum thermocouple. Ang uri ng S ng thermocouple ay lubos na ipinatupad para sa mga application na saklaw ng mataas na temperatura tulad ng sa mga samahan ng Biotech at parmasya. Ginagamit pa ito para sa mas kaunting mga aplikasyon ng saklaw ng temperatura dahil sa pagtaas ng katiyakan at katatagan.

“mga tampok ng operating system ng linux ”

S Uri

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -58F hanggang 2700F (-50⁰C hanggang 1480⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang uri ng T na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 1.5C o +/- 0.25% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 0.6C o 0.1%

Type R - Ito ay isinasaalang-alang bilang alinman sa Platinum / Rhodium o 13% / Platinum thermocouple. Ang uri ng S ng thermocouple ay lubos na ipinatupad para sa mga application na saklaw ng mataas na temperatura. Ang uri na ito ay kasama ng isang mas mataas na halaga ng Rhodium kaysa sa Type S na ginagawang mas mahal ang aparato. Ang mga tampok at pagganap ng uri R at S ay halos magkatulad. Ginagamit pa ito para sa mas kaunting mga aplikasyon ng saklaw ng temperatura dahil sa pagtaas ng katiyakan at katatagan.

R Type

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

Thermocouple grade wire - -58F hanggang 2700F (-50⁰C hanggang 1480⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 200⁰C)

Ang uri ng T na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 1.5C o +/- 0.25% at ang mga espesyal na limitasyon ay +/- 0.6C o 0.1%

Uri B - Ito ay isinasaalang-alang bilang alinman sa 30% ng Platinum Rhodium o 60% ng Platinum Rhodium thermocouple. Malawakang ginagamit ito sa mas mataas na saklaw ng mga application ng temperatura. Sa lahat ng mga nakalista sa itaas na uri, ang uri B ay may pinakamataas na limitasyon sa temperatura. Sa mga nadagdagang antas ng temperatura, ang uri ng thermocouple na Humahawak ng tumataas na katatagan at kawastuhan.

Uri ng B

Ang mga saklaw ng temperatura ay:

“aling aparato ang gumagamit ng kasalukuyang kasalukuyang ac upang mapatakbo? ”

Thermocouple grade wire - 32F hanggang 3100F (0⁰C hanggang 1700⁰C)

Extension wire (0⁰C hanggang 100⁰C)

Ang uri ng T na ito ay may antas ng kawastuhan ng

Karaniwan +/- 0.5%

Ang mga uri ng S, R, at B ay itinuturing na marangal na metal thermocouples. Napili ang mga ito dahil maaari silang gumana kahit na sa mga saklaw ng mataas na temperatura na nagbibigay ng mahusay na kawastuhan at isang mahabang buhay. Ngunit, kung ihahambing sa mga uri ng base metal, mas mahal ang mga ito.

Habang pumipili ng isang thermocouple, kailangang isaalang-alang ng isa ang maraming mga kadahilanan na naaangkop sa kanilang mga aplikasyon.

Suriin kung ano ang kinakailangan ng mababa at mataas na temperatura saklaw para sa iyong aplikasyon?
Anong badyet ng thermocouple na gagamitin?
Anong porsyento ng kawastuhan ang gagamitin?
Kung saan ang mga kondisyon sa atmospera, ang thermocouple ay pinamamahalaan tulad ng inert gaseous o oxidizing
Ano ang antas ng tugon na inaasahan na nangangahulugang kung gaano kabilis kailangan ng aparato na tumugon sa mga pagbabago sa temperatura?
Ano ang hinihiling na tagal ng buhay?
Suriin bago ang operasyon na ang aparato ay nahuhulog sa tubig o hindi at sa aling antas ng lalim?
Ang paggamit ba ng thermocouple alinman sa paulit-ulit o tuluy-tuloy?
Ang thermocouple ay sasailalim sa pag-ikot o pagbaluktot sa buong buhay ng aparato?

Paano Mo Malalaman Kung Mayroon kang Masamang Thermocouple?

Upang malaman kung ang isang thermocouple ay gumagana nang perpekto, kailangang isagawa ng isang tao ang pagsubok sa aparato. Bago pumunta sa kapalit ng aparato, kailangang suriin ng isa na ito ay talagang gumagana o hindi. Upang magawa ito, ang isang multimeter at pangunahing kaalaman sa electronics ay ganap na sapat. Higit sa lahat mayroong tatlong mga diskarte sa pagsubok ng thermocouple gamit ang isang multimeter at ipinaliwanag ang mga ito sa ibaba:

Pagsubok sa Paglaban

Upang maisagawa ang pagsubok na ito, ang aparato ay dapat ilagay sa isang linya ng gas appliance at ang kinakailangang kagamitan ay digital multimeter at crocodile clip.

Pamamaraan - Ikonekta ang mga clip ng crocodile sa mga seksyon sa multimeter. Ikabit ang mga clip sa magkabilang dulo ng thermocouple kung saan ang isang dulo ay nakatiklop sa balbula ng gas. Ngayon, buksan ang multimeter at itala ang mga pagpipilian sa pagbabasa. Kung ang multimeter ay nagpapakita ng ohm sa maliit na pagkakasunud-sunod, kung gayon ang thermocouple ay nasa perpektong kondisyon sa pagtatrabaho. O kung hindi man kapag ang pagbabasa ay 40 ohms o higit pa, kung gayon wala ito sa mabuting kalagayan.

Buksan ang Pagsubok sa Circuit

Dito, ang ginamit na kagamitan ay mga clip ng crocodile, isang mas magaan, at isang digital multimeter. Dito, sa halip na sukatin ang paglaban, kinakalkula ang boltahe. Ngayon, sa mas magaan na pag-init ng isang dulo ng thermocouple. Kapag ang multimeter ay nagpapakita ng boltahe sa saklaw na 25-30 mV, pagkatapos ito ay gumagana nang maayos. O kung hindi man, kapag ang boltahe ay malapit sa 20mV, pagkatapos ang aparato ay dapat mapalitan.

Saradong Pagsubok sa Circuit

Dito, ang kagamitan na ginamit ay mga clip ng crocodile, adapter ng thermocouple, at digital multimeter. Dito, ang adapter ay inilalagay sa loob ng balbula ng gas at pagkatapos ay inilalagay ang thermocouple sa isang gilid ng adapter. Ngayon, buksan ang multimeter. Kapag ang pagbabasa ay nasa saklaw na 12-15 mV, ang aparato ay nasa wastong kondisyon. O kung hindi man kapag ang pagbasa ng boltahe ay bumaba sa ibaba 12mV, ito ay nagpapahiwatig ng isang may sira aparato.

Kaya, gamit ang mga pamamaraan sa pagsubok sa itaas, maaaring malaman ng isa kung gumagana nang maayos ang isang thermocouple o hindi.

Ano ang Pagkakaiba sa Pagitan ng Thermostat at Thermocouple?

Ang mga pagkakaiba sa pagitan ng termostat at thermocouple ay:

Tampok	Thermocouple	Termostat
Saklaw ng Temperatura	-454 hanggang 3272⁰F	-112 hanggang 302⁰F
Saklaw ng Presyo	Mas kaunti	Mataas
Katatagan	Nagbibigay ng mas kaunting katatagan	Nagbibigay ng katamtamang katatagan
Pagkamapagdamdam	Ang Thermocouple ay may mas kaunting pagiging sensitibo	Nag-aalok ang termostat ng pinakamahusay na katatagan
Linearity	Katamtaman	Mahina
Gastos ng system	Mataas	Katamtaman

Mga Kalamangan at Kalamangan

Ang mga bentahe ng mga thermocouples ay kasama ang mga sumusunod.

Mataas ang kawastuhan
Ito ay Matibay at maaaring magamit sa mga kapaligiran tulad ng malupit pati na rin ang mataas na panginginig ng boses.
Mabilis ang reaksyon ng thermal
Malawak ang saklaw ng pagpapatakbo ng temperatura.
Malawak na saklaw ng temperatura ng operating
Ang gastos ay mababa at labis na pare-pareho

Ang mga kawalan ng mga thermocouples ay kasama ang mga sumusunod.

Hindi paggalang
Hindi bababa sa katatagan
Mababang boltahe
Kinakailangan ang sanggunian
hindi gaanong sensitibo
Ang recalibration ng thermocouple ay mahirap

Mga Aplikasyon

Ilan sa mga mga application ng thermocouples isama ang sumusunod.

Ginagamit ito bilang mga sensor ng temperatura sa mga termostat sa mga tanggapan, tahanan, tanggapan at negosyo.
Ginagamit ang mga ito sa mga industriya para sa pagsubaybay sa temperatura ng mga metal sa iron, aluminyo, at metal.
Ginagamit ang mga ito sa industriya ng pagkain para sa mga aplikasyon ng cryogenic at Mababang temperatura. Ginagamit ang mga thermocouples bilang isang heat pump para sa pagganap ng thermoelectric na paglamig.
Ginagamit ang mga ito upang subukan ang temperatura sa mga kemikal na halaman, halaman ng petrolyo.
Ginagamit ang mga ito sa mga gas machine para sa pagtuklas ng apoy ng piloto.

Ano ang Pagkakaiba sa Pagitan ng RTD at Thermocouple?

Ang iba pang pinakamahalagang bagay na dapat isaalang-alang sa kaso ng thermocouple ay kung paano ito naiiba mula sa aparato ng RTD. Kaya, ipinapaliwanag ng tabular ang mga pagkakaiba sa pagitan ng RTD at thermocouple.

RTD	Thermocouple
Malawakang angkop ang RTD para sa pagsukat ng mas kaunting saklaw ng temperatura na nasa pagitan ng (-200⁰C hanggang 500⁰C)	Ang thermocouple ay angkop para sa pagsukat ng isang mas mataas na saklaw ng temperatura na nasa pagitan ng (-180⁰C hanggang 2320⁰C)
Para sa isang maliit na saklaw ng switching's, nagpapakita ito ng mas mataas na katatagan	Ang mga ito ay may kaunting katatagan at din ang mga resulta ay hindi tumpak kapag nasubukan nang maraming beses
Mayroon itong higit na kawastuhan kaysa sa isang thermocouple	Ang Thermocouple ay may mas kaunting kawastuhan
Ang saklaw ng pagiging sensitibo ay higit pa at maaaring makalkula ang kaunting mga pagbabago sa temperatura	Mas mababa ang hanay ng pagiging sensitibo at hindi makakalkula ang mga ito ng kaunting pagbabago sa temperatura
Ang mga aparato ng RTD ay may mahusay na oras ng pagtugon	Ang mga thermocouples ay nagbibigay ng isang mabilis na tugon kaysa sa RTD
Ang output ay linear sa hugis	Ang output ay hindi linear na hugis
Ang mga ito ay mas mahal kaysa sa thermocouple	Ang mga ito ay matipid kaysa sa mga RTD

Ano ang Life Span?

Ang habang-buhay ng thermocouple ay batay sa application kapag ito ay ginagamit. Kaya, hindi tiyak na mahuhulaan ng isa ang panahon ng buhay na thermocouple. Kapag ang aparato ay pinananatili nang maayos, ang aparato ay magkakaroon ng mahabang haba ng buhay. Sapagkat, pagkatapos ng patuloy na paggamit, maaari silang masira dahil sa epekto ng pagtanda.

At gayun din, dahil dito, ibababa ang pagganap ng output at ang mga signal ay magkakaroon ng mahinang kahusayan. Ang presyo ng thermocouple ay hindi rin mataas. Kaya, mas iminungkahi na baguhin ang thermocouple para sa bawat 2-3 taon. Ito ang sagot sa ano ang habang-buhay ng isang thermocouple ?

Kaya, ito ay tungkol sa isang pangkalahatang-ideya ng thermocouple. Mula sa nabanggit na impormasyon sa wakas, maaari nating tapusin na ang pagsukat ng output ng thermocouple maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng paggamit ng mga pamamaraan tulad ng isang multimeter, potentiometer, at amplifier ng mga output device. Ang pangunahing layunin ng thermocouple ay upang bumuo ng pare-pareho at direktang pagsukat ng temperatura sa maraming iba't ibang mga application.