ما هي الحرارية وما هي استخداماتها ومبادئها؟

المبادئ الأساسية لقياس درجة الحرارة الحرارية

يتم لحام اثنين من الموصلات أو أشباه الموصلات ، A و B ، المصنوعة من مواد مختلفة ، معًا لتشكيل دائرة مغلقة. عند وجود اختلاف في درجة الحرارة بين الوصلتين (1 و 2) من الموصلات A و B ، يتم إنشاء قوة كهربائية كهربائية بينهما ، مما يؤدي إلى تدفق تيار في الدائرة. وتسمى هذه الظاهرة التأثير الحراري. الاستفادة الحرارية تستخدم هذا التأثير للعمل.

ما هو الحراري؟

كل من المزدوجات الحرارية و RTDs هي الاتصال - نوع أجهزة قياس درجة الحرارة. على الرغم من أن كلاهما يقيس درجة حرارة الكائن ، إلا أن مبادئهما وخصائصها تختلف.

المزدوجات الحرارية هي أجهزة قياس درجة الحرارة الأكثر استخدامًا. تشمل ميزاتها الرئيسية نطاق قياس واسع ، والأداء المستقر نسبيًا ، والبنية البسيطة ، والاستجابة الديناميكية الجيدة ، والقدرة على نقل 4- 20 مللي أمبير الإشارات الكهربائية عن بُعد ، وتسهيل التحكم الآلي والمركزي. يعتمد قياس درجة حرارة الحرارية على التأثير الحراري. عندما يتم توصيل اثنين من الموصلات أو أشباه الموصلات في دائرة مغلقة وتختلف درجات الحرارة عند الوصلات ، يتم إنشاء إمكانات كهرضجة حرارية في الدائرة. وتسمى هذه الظاهرة التأثير الحراري ، المعروف أيضًا باسم تأثير SEEBECK. تتكون الإمكانات الحرارية التي تم إنشاؤها في دائرة مغلقة من نوعين من الإمكانات: الإمكانات الحرارية وإمكانات التلامس. تشير الإمكانات الحرارية الكهروضوئية إلى الإمكانات الناتجة عن اختلافات درجة الحرارة بين طرفي الموصل. الموصلات المختلفة لها كثافات إلكترونية مختلفة ، وبالتالي فإن الإمكانات التي تم إنشاؤها تختلف أيضًا. تشير إمكانات الاتصال ، كما يوحي الاسم ، إلى الإمكانات التي تم إنشاؤها عندما يكون هناك موصلان مختلفان على اتصال ، مما يؤدي إلى قدر معين من انتشار الإلكترون بسبب كثافات الإلكترون المختلفة. يعتمد حجم إمكانات التلامس على خصائص المواد للموصلين ودرجة الحرارة عند نقطة التلامس. حاليًا ، يتم توحيد المزدوجات الحرارية المستخدمة على المستوى الدولي وتصنيفها إلى ثماني درجات مختلفة: B و R و S و K و N و E و J و T. يمكنها قياس درجات الحرارة إلى -270 درجة مئوية ونسبة تصل إلى 1800 درجة مئوية. B و R و S ينتمي إلى سلسلة البلاتين من المزدوجات الحرارية. نظرًا لأن البلاتين هو معدن ثمين ، فإنه يطلق عليه أيضًا المزدوج الحراري المعدني الثمين ، في حين أن الدرجات المتبقية تسمى المزدوجات الحرارية المعدنية غير مكلفة. هناك نوعان من المزدوجات الحرارية: قياسي ومدرع. عادة ما تتكون المزدوجات الحرارية التقليدية من قطب حراري ، وأنبوب عزل ، غمد واقٍ ، وصندوق تقاطع. من ناحية أخرى ، يتم بناء المزدوجات الحرارية المدرعة عن طريق تجميع الأسلاك الحرارية ومواد العزل وجمب واقية معدنية ، ثم تمتد إلى بنية صلبة. ومع ذلك ، فإن الإشارة الكهربائية من الحرارية تتطلب موصل خاص ، يسمى سلك تعويض. تتطلب المزدوجات الحرارية المختلفة أسلاك تعويضات مختلفة. تتمثل وظيفتها الأساسية في توصيل الحرارية بالتقاطع المرجعي ، مع إبقائه بعيدًا عن مصدر الطاقة وبالتالي تثبيت درجة حرارة الوصلات المرجعية. يتم تصنيف الأسلاك التعويضية على أنها أنواع التعويضات والتمديد. على الرغم من أن التركيبة الكيميائية لسلك التمديد هي نفسها التي يتم تعويضها الحراري ، في الممارسة العملية ، لا يكون سلك التمديد مصنوعًا من نفس المعدن مثل الحراري ؛ عادة ما يكون مصنوعًا من سلك بنفس كثافة الإلكترون مثل thermocouple. يكون الاتصال بين سلك التعويض والحرارة واضحًا بشكل عام: تربط المحطة الإيجابية للمقاطع الحرارية بالسلك الأحمر لسلك التعويض ، بينما تتصل الطرف السلبي بالأسلاك الملونة المتبقية. عادة ما يكون سلك التعويض مصنوعًا من سبيكة النحاس نيكل.