Elementë termik Gjej prodhues online

Termoçiftet

Me kalimin e viteve, zhvillimi i teknologjisë së matjes së temperaturës ka prodhuar shumë metoda të ndryshme matëse për matjen e temperaturës. Sensorët e temperaturës të izoluar nga mineralet si termoçifte të veshur i përkasin grupit të sensorëve të temperaturës, të cilët mbulojnë një gamë të gjerë aplikimesh si termometra me rezistencë të provuar.

Parimi i funksionit Termoçiftet

Me termoçiftet, metale të ndryshme bashkohen së bashku në një distancë të caktuar, zakonisht me bashkim. Një pikë lidhjeje përfaqëson një pikë matjeje, tjetra shërben si pikë referimi. Nëse në këto dy pika kyçje mbizotërojnë temperatura të ndryshme, midis këtyre pikave të kontaktit krijohet një tension termoelektrik elektrik, i cili lejon që të rrjedhë një rrymë e vogël por e matshme. Ky fenomen njihet edhe si efekti Seebeck.

Shkaku i emf termoelektrik

Metalet si lëndë të para kimike përbëhen nga atome në predha atomike të të cilave elektronet lëvizin në shtigje të ndryshme rreth bërthamës atomike. Shtresa e jashtme e secilës shtresë atomike është e zënë nga elektronet e valencës. Këto elektrone të valencës janë të lidhur me bërthamën atomike me një energji lidhëse shumë specifike, ku madhësia e energjisë lidhëse ndryshon për metale të ndryshme. Nëse kjo energji lidhëse kapërcehet nga futja e energjisë së jashtme në formën e nxehtësisë, elektronet valente të metalit me energji më të vogël lidhëse në bashkimin e saldimit mund të hidhen mbi metalin me energji më të madhe lidhëse. Aty krijohet një tepricë e elektroneve dhe metali me energji më të ulët të lidhjes ka një mungesë elektronesh. Diferenca potenciale që rezulton është shkaku i emf termoelektrik, mbi të cilin bazohet edhe parimi funksional i një termoelementi

Detaje fizike mbi madhësinë e emf termoelektrike

Koeficienti Seebeck (S), i cili specifikohet në mikrovolt/Kelvin (µV/K), luan një rol vendimtar për madhësinë e emf-it termoelektrik. Prodhimi i koeficientit Seebeck i shumëzuar me diferencën e temperaturës jep emf-në termoelektrike teorike në Kelvin.

Madhësia e koeficientit Seebeck jepet për metale të ndryshme në raport me platinin (Pt). Temperatura bazë është T = 273 K (0 °C).

• Konstantan = -35 µV/K
• Nikel = -15 µV/K
• Alumini = 3,5 µV/K
• Bakër = 6,5 µV/K
• Argjend = 6,5 µV/K
• Nikel-krom = 25 µV/K

Megjithatë, marrëdhënia fizike midis temperaturës dhe tensionit termoelektrik nuk është lineare, por përafrohet me formën e një parabole.

Uth = a * T + b * T2

Koeficientët a dhe b këtu janë konstante të materialit termoelektrik. Dallimi i temperaturës tregohet këtu me T, në një temperaturë referimi prej T0 = 273 K (0 °C).

Llojet dhe aplikimet e termoçifteve

Prodhuesit e termoçifteve bëjnë dallimin midis llojeve K, N, J, E, T, R, S dhe B. Këto lloje janë të destinuara për intervale të ndryshme aplikimesh dhe temperaturash dhe janë të renditura sipas përkufizimit të mëposhtëm:

• Tipi K: Termoçiftet NiCr-NiAl janë të përshtatshëm për atmosfera oksiduese ose mbrojtëse të gazit deri në 1200 °C.
• Lloji J: Termoçiftet Fe-CuNi përdoren në vakum, në atmosfera me gaz inert dhe për aplikime oksidimi dhe reduktimi deri në 750 °C.
• Lloji N: Termoçiftet NiCrSi-NiSi përdoren në atmosfera oksiduese, atmosfera me gaz inert dhe atmosfera të thata deri në 1200°C. Saktësia në temperatura të larta është shumë e lartë. Megjithatë, atmosfera nuk duhet të përmbajë squfur.
• Lloji E: Termoçiftet NiCr-CuNi mund të përdoren në atmosfera oksiduese ose me gaz inert deri në temperaturat 900 °C. Lloji E arrin tensionin më të lartë termoelektrik nga të gjithë termoçiftet.
• Lloji T: Termoçiftet Cu-CuNi mund të përdoren gjithashtu në temperatura nën 0 °C deri në 350 °C në atmosferat oksiduese, reduktuese dhe të gazit inert. Ata janë gjithashtu të pandjeshëm ndaj ndryshkut në atmosferë të lagësht.
• LLOJI S: Termoçiftet Pt10%Rh-Pt janë të përshtatshme për përdorim të vazhdueshëm në atmosfera oksiduese ose inerte deri në 1600 °C. Papastërtitë duhet të shmangen pasi ato shkaktojnë brishtësi.
• Lloji R: Termoçiftet Pt13%Rh-Pt mund të përdoren përgjithmonë në atmosfera oksiduese ose inerte deri në 1600 °C. Ndikimet ndotëse duhet të shmangen për të shmangur brishtësinë.
• Lloji B: Termoçiftet Pt30%Rh-Pt6%Rh mund të përdoren përgjithmonë në atmosfera oksiduese ose me gaz inert deri në 1700 °C. Në afat të shkurtër, ato mund të përdoren edhe në mjedise me vakum. Ndikimet ndotëse duhet të shmangen për të shmangur brishtësinë.

konkluzioni 

Përçuesit e ngrohjes dhe elementët e ngrohjes duhet të funksionojnë në intervalin e duhur të temperaturës në aplikime praktike. Termoçiftet shpesh shërbejnë këtu si elementë monitorimi dhe kontrolli dhe përdoren me sukses për qëllime të tilla.