Il principio di base della misurazione della temperatura della termocoppia
Conduttori o semiconduttori A e B di due materiali diversi sono saldati insieme per formare un circuito chiuso. Quando esiste una differenza di temperatura tra i due punti di attacco 1 e 2 dei conduttori A e B, viene generata una forza elettromotrice tra i due, e quindi si forma una corrente di loop A di una dimensione, che si chiama effetto termoelettrico. Le termocoppie usano questo effetto per funzionare. Che cosa è una termocoppia termocoppia e resistenza termica sono la misurazione della temperatura di contatto nella misurazione della temperatura, anche se lo stesso effetto è misurare la temperatura dell'oggetto, ma i loro principi e caratteristiche non sono gli stessi. La termocoppia è la più utilizzata nella misurazione della temperatura Un'ampia gamma di dispositivi di temperatura, le sue caratteristiche principali sono un'ampia gamma di baci, prestazioni stabili, struttura semplice, buona risposta dinamica e può trasmettere in remoto segnali elettrici 4-20 mA, facilitando il controllo automatico e il controllo centralizzato . Il principio della termometria delle termocoppie si basa sull'effetto termoelettrico. Collegando due diversi conduttori o semiconduttori in un circuito chiuso, quando le temperature alle due giunzioni sono diverse, nel circuito verrà generato un potenziale termoelettrico. Questo fenomeno è chiamato effetto termoelettrico, noto anche come effetto Seebeck. Il potenziale termoelettrico generato nell'anello chiuso è costituito da due potenziali: il potenziale di differenza di temperatura e il potenziale di contatto. Il potenziale termoelettrico si riferisce al potenziale generato dalla differenza di temperatura tra le due estremità dello stesso conduttore. Diversi conduttori hanno diverse densità di elettroni, quindi i potenziali che generano sono diversi. Il potenziale di contatto, come suggerisce il nome, si riferisce al contatto di due diversi conduttori. A causa delle loro diverse densità di elettroni, producono una certa quantità di diffusione di elettroni. Quando raggiungono un certo equilibrio, il potenziale del potenziale di contatto dipende dalle proprietà del materiale dei due diversi conduttori e dalla temperatura dei loro punti di contatto. Allo stato attuale, la termocoppia applicata a livello internazionale ha una specifica standard. La termocoppia internazionale è divisa in otto diverse scale, vale a dire B, R, S, K, N, E, J e T, che può misurare la temperatura più bassa. Misura 270 gradi Celsius, fino a 1800 gradi Celsius, dove B, R, S appartengono alla serie di termocoppie in platino, perché il platino è un metallo prezioso, quindi sono anche chiamati termocoppie in metallo prezioso e gli altri pochi sono chiamati termoelettrici in metallo economico I Esistono due tipi di termocoppie, normali e blindate. Le termocoppie ordinarie sono generalmente composte da elettrodi caldi, tubi isolanti, guaine protettive e scatole di derivazione, mentre le termocoppie corazzate sono assemblate combinando fili di termocoppia, materiali isolanti e manicotti di protezione in metallo. Allungato in una combinazione solida. Tuttavia, il segnale elettrico della termocoppia richiede un filo speciale per la trasmissione. Questo filo è chiamato filo di compensazione. Termocoppie diverse richiedono fili di compensazione diversi, la cui funzione principale è quella di collegarsi alla termocoppia, in modo che l'estremità di riferimento della termocoppia sia lontana dall'alimentazione, in modo che la temperatura della giunzione di riferimento sia stabile. Il filo di compensazione è diviso in due tipi: tipo di compensazione e tipo di estensione. La composizione chimica del cavo di prolunga è la stessa di quella della termocoppia compensata. Tuttavia, in pratica, il filo del tipo di prolunga non è realizzato con lo stesso materiale della termocoppia, ed è generalmente utilizzato e termoelettrico. Invece di fili con la stessa densità di elettroni. Il collegamento del filo di compensazione alla termocoppia è generalmente chiaro. Il terminale positivo della termocoppia è collegato alla linea rossa del filo di compensazione e l'elettrodo negativo è collegato al colore rimanente. La maggior parte dei materiali per i fili di compensazione sono realizzati in lega di rame-nichel.
Termocoppia di tipo R: termocoppia in platino rodiato 13-platino
Specifiche della termocoppia di tipo R: per termocoppie in metallo prezioso. Il diametro del filamento è specificato in 0,5 mm, la deviazione consentita è di -0,015 mm e la composizione chimica nominale dell'elettrodo positivo (RP) è in lega platino-rodio, che contiene 13% di bismuto, 87% di platino e puro platino (RN). La temperatura operativa massima è di 1300 ° C e la temperatura operativa massima a breve termine è di 1600 ° C.
Vantaggi della termocoppia di tipo R: ha la massima precisione, la migliore stabilità, un ampio intervallo di temperature e una lunga durata. Ha buone proprietà fisiche e chimiche, buona stabilità del potenziale termoelettrico ed elevata resistenza all'ossidazione alle alte temperature ed è adatto per atmosfere ossidanti e inerti. Poiché le prestazioni complete della termocoppia di tipo R sono equivalenti a quelle della termocoppia di tipo S, è stato difficile promuoverlo in Cina. Oltre all'applicazione della misurazione della temperatura su apparecchiature importate, la misurazione della temperatura domestica viene utilizzata raramente. Tra il 1967 e il 1971, uno studio collaborativo tra la NPL del Regno Unito, la NBS statunitense e gli istituti di ricerca canadesi della NRC ha dimostrato che la stabilità e la riproducibilità delle termocoppie di tipo R sono migliori di quelle delle termocoppie di tipo S. La ricerca in questo settore non è stata ancora condotta.
La termocoppia di tipo R è insufficiente: è un potenziale termoelettrico, il tasso di potenziale termoelettrico è piccolo, la sensibilità è bassa, la resistenza meccanica si abbassa ad alta temperatura, è molto sensibile all'inquinamento e il materiale metallico prezioso è costoso, quindi il l'investimento una tantum è grande. Ci sono pochissimi produttori da riutilizzare.