Thermoelektronen

Thermoelektronen

In der industriellen Produktion ist die Temperatur einer der wichtigsten Parameter, die gemessen und gesteuert werden müssen. In der Temperaturmessung ist das Thermoelement sehr weit verbreitet, es hat viele Vorteile wie einfache Struktur, einfache Herstellung, breiten Messbereich, hohe Genauigkeit, kleine Trägheit und einfache Fernübertragung des Ausgangssignals. Darüber hinaus, da das Thermoelektroelement ein aktiver Sensor ist, ist die Messung ohne zusätzliche Stromversorgung sehr bequem zu verwenden, wird es oft als Messung der Temperatur von Gasen oder Flüssigkeiten in Ofen, Rohrleitungen und der Oberflächentemperatur von Feststoffen verwendet.

Arbeitsprinzip Wenn zwei verschiedene Leiter oder Halbleiter A und B eine Schaltung bilden, deren beiden Enden miteinander verbunden sind, so lange die Temperatur an den beiden Knoten unterschiedlich ist, die Temperatur eines Endes ist T, das als Arbeitsende oder heißes Ende bezeichnet wird, und die Temperatur des anderen Endes ist T0, das als freies Ende (auch als Referenzende bezeichnet wird) oder kaltes Ende bezeichnet wird, wird in der Schaltung ein elektrisches Potenzial erzeugt, dessen Richtung und Größe mit dem Material des Leiters und der Temperatur der beiden Kontakte abhängig sind. Dieses Phänomen wird als "thermoelektrischer Effekt" bezeichnet, die Schaltung aus zwei Leitern wird als "Thermoelektrode" bezeichnet, die beiden Leiter werden als "Thermoelektrode" bezeichnet, und die erzeugte elektrische Dynamik wird als "thermoelektrische Dynamik" bezeichnet.

Die thermoelektrische Kraft besteht aus zwei Teilen der elektrischen Kraft, zum einen aus der Kontaktkraft zweier Leiter und zum anderen aus der Temperaturdifferenz eines einzelnen Leiters.

Die Größe des thermodynamischen Potentials in einem Thermoelektronenkreis hängt nur von dem Leitermaterial und der Temperatur der beiden Kontaktpunkte ab, die das Thermoelektron bilden, und ist nicht von der Formgröße des Thermoelektrons abhängig. Wenn das Thermoelektrodenmaterial der beiden Elektroden festgelegt ist, ist das thermodynamische Potential die Funktionsdifferenz der beiden Kontakttemperaturen t und t0. Das heißt

Diese Formel wird in der praktischen Temperaturmessung weit verbreitet. Da das kalte Ende t0 konstant ist, ändert sich das thermoelektrische Potenzial, das durch ein Thermoelement erzeugt wird, nur mit der Änderung der Temperatur des heißen Endes (Messendes), d. h. ein bestimmtes thermoelektrisches Potenzial entspricht einer bestimmten Temperatur. Wir erreichen das Ziel der Temperaturmessung nur mit der Messung der thermoelektrischen Potenz.

Thermoelektronen

Technische Vorteile von Thermoelektronen: Breiter Temperaturbereich von Thermoelektronen und relativ stabile Leistung; Hohe Messgenauigkeit, Thermoelemente in direktem Kontakt mit dem gemessenen Objekt, ohne Einfluss des Zwischenmediums; Schnelle thermische Reaktionszeit und flexible Reaktion von Thermoelektronen auf Temperaturänderungen; Großer Messbereich, Thermoelemente können kontinuierlich von -40 ~ + 1600 ° C gemessen werden; Die Thermoelektronen sind stabil und mechanisch fest. Lange Lebensdauer, das Gerät ist gut geeignet.

Ein Elektrokoppel muss eine Schaltung aus zwei Leiter- (oder Halbleiter-) Materialien sein, die unterschiedliche Eigenschaften haben, aber bestimmte Anforderungen erfüllen. Eine Temperaturdifferenz zwischen dem Thermoelement-Messende und dem Referenzende ist erforderlich.

Die Leiter oder Halbleiter A und B aus zwei unterschiedlichen Materialien werden zu einem geschlossenen Kreislauf verschweißt. Wenn es einen Temperaturunterschied zwischen den beiden Haftpunkten 1 und 2 der Leiter A und B gibt, entsteht ein elektrisches Potenz zwischen ihnen und bildet somit einen Strom in einer Größe in der Schaltung, ein Phänomen, das als thermoelektrischer Effekt bezeichnet wird. Thermoelektronen verwenden diesen Effekt.

Thermoelektronen sind eigentlich eine Art Energiewandler, die Wärmeenergie in elektrische Energie umwandelt, die Temperatur mit dem erzeugten Wärmepotential messen, für das Wärmepotential von Thermoelektronen sollten die folgenden Probleme beachtet werden:

1, das thermische Potential des Thermoelektrons ist die Differenz zwischen der Temperaturfunktion der beiden Enden des Thermoelektrons, und nicht die Temperaturfunktion der Thermoelektrons kalten Ende und des Arbeitsendes;

2, die Größe des thermischen Potentials, das durch das Thermoelektroen erzeugt wird, wenn das Material des Thermoelektroens gleichmäßig ist, ist unabhängig von der Länge und dem Durchmesser des Thermoelektroens, nur mit der Zusammensetzung des Thermoelektroenmaterials und der Temperaturdifferenz an beiden Enden verbunden;

3, wenn die Zusammensetzung der beiden Thermoelemente des Thermoelements festgestellt wurde, hängt die Größe des Thermoelements nur mit der Temperaturdifferenz des Thermoelements zusammen; Wenn die Temperatur des kalten Endes des Thermoelektrons konstant bleibt, ist das Thermopotential dieses Eingangsthermokoppels nur eine einwertige Funktion der Arbeitstemperatur. Die Leiter oder Halbleiter A und B aus zwei verschiedenen Materialien werden geschweißt, um einen geschlossenen Kreislauf zu bilden, wie in der Abbildung gezeigt. Wenn es einen Temperaturunterschied zwischen den beiden Haftpunkten 1 und 2 der Leiter A und B gibt, entsteht ein elektrisches Potenzial zwischen ihnen und bildet somit einen Strom der Größe im Kreislauf. Thermoelektronen nutzen diesen Effekt.