El principi bàsic de la mesura de la temperatura de la termopar
Els conductors o semiconductors A i B de dos materials diferents estan soldats entre si per formar un bucle tancat. Quan hi ha una diferència de temperatura entre els dos punts d’enganxament 1 i 2 dels conductors A i B, es genera una força electromotriu entre els dos, i així es forma un corrent d’un bucle d’una mida, que s’anomena efecte termoelèctric. Els termocopis utilitzen aquest efecte per funcionar. El termopar i la resistència tèrmica són una mesura de temperatura de contacte en la mesura de la temperatura, tot i que el mateix efecte és mesurar la temperatura de l'objecte, però els seus principis i característiques no són els mateixos. El termopar és el més utilitzat en la mesura de la temperatura. Una àmplia gamma de dispositius de temperatura, les seves característiques principals són una àmplia gamma de petons, un rendiment estable, una estructura senzilla, una bona resposta dinàmica i pot transmetre de forma remota senyals elèctrics de 4-20mA, facilitant el control automàtic i el control centralitzat. . El principi de termometria de les termoparells es basa en l'efecte termoelèctric. Connectant dos conductors o semiconductors diferents en un bucle tancat, quan les temperatures a les dues juntes són diferents, es generarà un potencial termoelèctric al bucle. Aquest fenomen s’anomena efecte termoelèctric, també conegut com a efecte Seebeck. El potencial termoelèctric generat en el bucle tancat consta de dos potencials: el potencial de diferència de temperatura i el potencial de contacte. El potencial termoelèctric fa referència al potencial generat per la diferència de temperatura entre els dos extrems del mateix conductor. Els diferents conductors tenen diferents densitats d’electrons, de manera que els potencials que generen són diferents. El potencial de contacte, com el seu nom indica, fa referència al contacte de dos conductors diferents. A causa de les seves diferents densitats d'electrons, produeixen una certa difusió d'electrons. Quan arriben a un cert equilibri, el potencial del contacte depèn de les propietats materials dels dos conductors diferents i de la temperatura dels seus punts de contacte. Actualment, el termopar aplicat internacionalment té una especificació estàndard. El termopar internacional es divideix en vuit escales diferents, a saber, B, R, S, K, N, E, J i T, que poden mesurar la temperatura més baixa. Mesura 270 graus centígrads, fins a 1800 graus centígrads, on B, R, S pertanyen a la sèrie de termocopis de platí, perquè el platí és un metall preciós, per la qual cosa també s’anomenen termocopis de metalls preciosos i els pocs restants s’anomenen metall barat termoelèctric I Hi ha dos tipus de termoparells, normals i blindats. Els termocopis ordinaris generalment es componen d'elèctrodes calents, tubs aïllants, mànigues de protecció i caixes de juntes, mentre que els termoparcs blindats es munten combinant cables de termopar, materials aïllants i mànigues protectores de metalls. Estès en una combinació sòlida. Tanmateix, el senyal elèctric del termopar requereix un fil especial per a la seva transmissió. Aquest fil s'anomena fil de compensació. Els diferents termocopis requereixen diferents cables de compensació, la principal funció dels quals és connectar-se amb el termopar, de manera que l'extrem de referència del termopar estigui molt lluny de la font d'energia, de manera que la temperatura de la unió de referència sigui estable. El fil de compensació es divideix en dos tipus: tipus de compensació i tipus d'extensió. La composició química del cable d'extensió és la mateixa que la del termopar compensat. Tot i això, a la pràctica, el filferro d’extensió no està fabricat amb el mateix material que la termopar, i s’utilitza generalment i termoelèctric. En lloc de cables amb la mateixa densitat d’electrons. La connexió del cable de compensació al termopar és generalment clara. El terminal positiu del termopar està connectat a la línia vermella del fil de compensació i l’elèctrode negatiu està connectat al color restant. La majoria dels materials per als cables de compensació són d’aliatge de coure-níquel.
Termocopa tipus R: termopar rodi de platí 13-platí
Especificacions del termopar tipus R: per a termopar de metalls preciosos. El diàmetre del filament s'especifica en 0,5 mm, la desviació admissible és -0,015mm i la composició química nominal de l'elèctrode positiu (RP) és l'aliatge platí-rodi, que conté un 13% de bismut, un 87% de platí i un pur. platí (RN). La temperatura màxima de funcionament és de 1300 ° C i la temperatura màxima de funcionament a curt termini és de 1600 ° C.
Avantatges del termopar tipus R: Té la màxima precisió, la millor estabilitat, un ampli rang de temperatura i una llarga vida útil. Té bones propietats físiques i químiques, bona estabilitat potencial termoelèctrica i alta resistència a l’oxidació a temperatures altes, i és adequada per a oxidar i atmosferes inertes. Com que el rendiment global del termopar R és equivalent al del termopar de tipus S, ha estat difícil promoure a la Xina. A més de l'aplicació de mesurament de temperatura en equips importats, rarament s'utilitza el mesurament de temperatura domèstica. Entre el 1967 i el 1971, un estudi col·laboratiu entre el UK NPL, el NBS nord-americà i els instituts de recerca del NRC canadenc van demostrar que l'estabilitat i la reproduïbilitat dels termocuples de tipus R són millors que els dels termoparcs del tipus S. Encara no s'ha realitzat recerca en aquest àmbit.
El termopar tipus R és insuficient: és un potencial termoelèctric, la velocitat de potencial termoelèctric és petita, la sensibilitat baixa, la resistència mecànica baixa a alta temperatura, és molt sensible a la contaminació i el material metàl·lic preciós és car, per la qual cosa el la inversió única és important. Hi ha molt pocs fabricants per reutilitzar.