Termometri a termocoppia - Misurazione della temperatura ad effetto termoelettrico
Definizione:
Una coppia di materiali conduttivi che generano forza elettromotrice in un circuito basato sull'effetto Zebeck. Elemento sensibile per la misurazione della temperatura che utilizza una coppia di conduttori di materiali diversi legati tra loro ad un'estremità e il loro effetto termoelettrico.
Panoramica:
Una termocoppia è un elemento sensibile alla temperatura e uno strumento. Misura direttamente la temperatura e converte il segnale di temperatura in un segnale di forza elettromotrice termoelettrica, che viene poi convertito nella temperatura del mezzo misurato attraverso strumenti elettrici (strumenti secondari). Il principio di base della misurazione della temperatura con termocoppia è che due materiali diversi dei conduttori formano un circuito chiuso. Quando c'è un gradiente di temperatura su entrambe le estremità, la corrente passa attraverso il circuito. A questo punto tra le due estremità si forma una forza elettromotrice, la forza elettromotrice termoelettrica, chiamata effetto Seebeck. Due conduttori omogenei con composizioni diverse sono elettrodi termoelettrici, con l'estremità di lavoro alla temperatura più alta e l'estremità libera alla temperatura più bassa. L'estremità libera è solitamente a temperatura costante. In base alla relazione funzionale tra forza elettromotrice termoelettrica e temperatura, viene realizzata una tabella di graduazione delle termocoppie; La tabella di graduazione si ottiene nella condizione di una temperatura all'estremità libera di 0 grado e diverse termocoppie hanno tabelle di graduazione diverse.
Quando un terzo materiale metallico viene collegato al circuito della termocoppia, fintantoché la temperatura dei due contatti del materiale è la stessa, il potenziale termoelettrico generato dalla termocoppia rimarrà invariato, cioè non influenzato dalla connessione del terzo metallo al circuito. Pertanto, quando si misura la temperatura con una termocoppia, è possibile collegare uno strumento di misura e, dopo aver misurato la forza elettromotrice termoelettrica, è possibile conoscere la temperatura del mezzo misurato. Quando si misura la temperatura, una termocoppia richiede che la temperatura della sua estremità fredda (l'estremità di misurazione è l'estremità calda e l'estremità collegata al circuito di misura tramite un cavo è chiamata estremità fredda) rimanga costante, in modo che il suo potenziale termoelettrico sia proporzionale alla temperatura misurata. Se la temperatura dell'estremità fredda cambia durante la misurazione, ciò influenzerà seriamente la precisione della misurazione. L'adozione di determinate misure all'estremità fredda per compensare l'impatto causato dalle variazioni di temperatura nell'estremità fredda è denominata compensazione dell'estremità fredda della termocoppia. Allegato: Metodo di calcolo per la compensazione del giunto freddo della termocoppia: Dai millivolt alla temperatura: misurare la temperatura del giunto freddo, convertirla nel valore millivolt corrispondente e aggiungerlo al valore millivolt della termocoppia per calcolare la temperatura. Dalla temperatura ai millivolt: misurare la temperatura effettiva e la temperatura dell'estremità fredda, convertirle in millivolt, sottrarle per ottenere i millivolt e ottenere la temperatura.
