أنواع ومبدأ تشغيل مجسات درجة الحرارة

مبدأ تشغيل وتصميم المزدوجات الحرارية بسيط للغاية. وقد أدى ذلك إلى انتشار هذا الجهاز وانتشار استخدامه في جميع فروع العلوم والتكنولوجيا. تم تصميم المزدوجة الحرارية لقياس درجات الحرارة في نطاق واسع - من -270 إلى 2500 درجة مئوية. كان الجهاز مساعدًا لا غنى عنه للمهندسين والعلماء لعقود. إنه يعمل بشكل موثوق ولا تشوبه شائبة ، وقراءات درجة الحرارة صحيحة دائمًا. جهاز أكثر كمالا ودقة ببساطة غير موجود. تعمل جميع الأجهزة الحديثة على مبدأ المزدوجات الحرارية. إنهم يعملون في ظروف صعبة.

مهمة الحرارية

يحول هذا الجهاز الطاقة الحرارية إلى تيار كهربائي ويسمح بقياس درجة الحرارة. على عكس موازين الحرارة الزئبقية التقليدية ، فهي قادرة على العمل في ظروف درجات حرارة منخفضة للغاية وعالية للغاية. أدت هذه الميزة إلى الاستخدام الواسع النطاق للمزدوجات الحرارية في مجموعة متنوعة من التركيبات: الأفران المعدنية الصناعية ، والمراجل الغازية ، والغرف المفرغة للمعالجة الحرارية الكيميائية ، وفرن مواقد الغاز المنزلية. يظل مبدأ تشغيل المزدوج الحراري دائمًا دون تغيير ولا يعتمد على الجهاز الذي تم تركيبه فيه.

يعتمد التشغيل الموثوق وغير المنقطع للمزدوج الحراري على تشغيل نظام الإغلاق الطارئ للأجهزة في حالة تجاوز حدود درجة الحرارة المسموح بها. لذلك يجب أن يكون هذا الجهاز موثوقًا ويعطي قراءات دقيقة حتى لا يعرض حياة الناس للخطر.

تطبيق المزدوجات الحرارية

تولد مستشعرات درجة الحرارة التفاضلية إشارة كهربائية تتناسب مع اختلاف درجة الحرارة عند نقطتين مختلفتين.

لذلك ، يُطلق على المكان الذي يتم فيه توصيل الموصلات ، حيث يتم قياس درجة الحرارة المطلوبة ، تقاطع ساخن ، والمكان المقابل هو مفترق بارد. هذا لأن درجة الحرارة التي يتم قياسها أعلى من درجة الحرارة المحيطة بجهاز القياس. يكمن تعقيد القياسات في الحاجة إلى قياس درجة الحرارة عند نقطة واحدة ، وليس عند نقطتين مختلفتين ، عندما يتم تحديد الاختلاف فقط.

هناك طرق معينة لقياس درجة الحرارة باستخدام مزدوج حراري عند نقطة معينة. في هذه الحالة ، يجب على المرء أن ينطلق من حقيقة أن مجموع التأريض في أي دائرة سيكون له قيمة صفر. بالإضافة إلى ذلك ، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار حقيقة أنه عند ربط المعادن غير المتشابهة ، يحدث الإجهاد عند درجة حرارة تتجاوز الصفر المطلق.

كيف تعمل المزدوجة الحرارية

تحتوي المزدوجة الحرارية على ثلاثة عناصر رئيسية. هذان موصلان للكهرباء من مواد مختلفة ، بالإضافة إلى أنبوب حماية. يتم لحام طرفي الموصلات (وتسمى أيضًا الأقطاب الكهربائية الحرارية) ، والاثنان الآخران متصلان بمقياس الجهد (جهاز قياس درجة الحرارة).

بعبارات بسيطة ، فإن مبدأ تشغيل المزدوج الحراري هو أن تقاطع الأقطاب الكهربائية الحرارية يتم وضعه في بيئة ، يجب قياس درجة حرارتها. وفقًا لقاعدة Seebeck ، ينشأ فرق جهد على الموصلات (خلاف ذلك - الكهروحرارية). كلما ارتفعت درجة حرارة الوسط ، زادت أهمية فرق الجهد. وفقًا لذلك ، ينحرف سهم الجهاز أكثر.

في مجمعات القياس الحديثة ، حلت مؤشرات درجة الحرارة الرقمية محل الجهاز الميكانيكي. ومع ذلك ، فإن الجهاز الجديد بعيد كل البعد عن التفوق دائمًا في خصائصه على الأجهزة القديمة في الحقبة السوفيتية.في الجامعات التقنية ، وفي المؤسسات البحثية ، حتى يومنا هذا ، يستخدمون مقاييس فرق الجهد منذ 20-30 عامًا. كما أنها تتميز بدقة واستقرار مذهلين في القياس.

LLC "CB Controls"

كيف تعمل المزدوجات الحرارية

إذا تم توصيل سلكين من معادن غير متشابهة مع بعضهما البعض في أحد الطرفين ، في الطرف الآخر من هذا الهيكل ، بسبب اختلاف جهد التلامس ، يظهر جهد (EMF) ، والذي يعتمد على درجة الحرارة. بمعنى آخر ، يتصرف مزيج معدنين مختلفين كخلية جلفانية حساسة لدرجة الحرارة. يسمى هذا النوع من مستشعرات درجة الحرارة بالمزدوجة الحرارية:

توفر لنا هذه الظاهرة طريقة سهلة للعثور على المكافئ الكهربائي لدرجة الحرارة: ما عليك سوى قياس الجهد ويمكنك تحديد درجة حرارة هذا التقاطع بين معدنين. وسيكون الأمر بسيطًا ، إن لم يكن للشرط التالي: عندما تقوم بتوصيل أي نوع من أجهزة القياس بأسلاك المزدوجة الحرارية ، فإنك حتما ستنشئ تقاطعًا ثانيًا للمعادن غير المتشابهة.

يوضح الرسم البياني التالي أن تقاطع الحديد والنحاس J1 يكمل بالضرورة تقاطع ثانٍ من النحاس والنحاس J2 للقطبية المعاكسة:

سيؤدي تقاطع J1 بين الحديد والنحاس (معدنين غير متماثلين) إلى توليد جهد يعتمد على درجة الحرارة المقاسة. إن اتصال J2 ، المطلوب فعليًا أن نقوم بطريقة ما بتوصيل أسلاك إدخال مقياس الفولتميتر النحاسي بسلك مزدوج حراري بالحديد ، هو أيضًا اتصال معدني غير متماثل سيولد أيضًا جهدًا يعتمد على درجة الحرارة. علاوة على ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن قطبية اتصال J2 هي عكس قطبية اتصال J1 (السلك الحديدي موجب ؛ السلك النحاسي سالب). في هذا المخطط ، يوجد أيضًا اتصال ثالث (J3) ، لكن ليس له أي تأثير ، لأن هذا اتصال بين معدنين متطابقين ، والذي لا ينتج عنه EMF. يساعد توليد جهد ثانٍ عن طريق التقاطع J2 في تفسير سبب قراءة مقياس الفولتميتر 0 فولت عندما يكون النظام بأكمله في درجة حرارة الغرفة: أي الفولتية الناتجة عن نقاط الوصل الخاصة بالمعادن غير المتشابهة ستكون متساوية في الحجم ومعاكسة في القطبية ، مما يؤدي إلى قراءات صفر. فقط عندما تكون الوصلتان J1 و J2 في درجات حرارة مختلفة ، فإن الفولتميتر سيسجل نوعًا من الجهد.

يمكننا التعبير عن هذه العلاقة رياضيًا على النحو التالي:

Vmeter = VJ1 - VJ2

من الواضح أنه لا يوجد سوى فرق بين الفولتية المتولدة عند نقاط الاتصال.

وبالتالي ، فإن المزدوجات الحرارية هي مجسات درجة حرارة تفاضلية بحتة. يولدون إشارة كهربائية تتناسب مع اختلاف درجات الحرارة بين نقطتين مختلفتين. لذلك ، فإن الوصلة (الوصلة) التي نستخدمها لقياس درجة الحرارة المطلوبة تسمى الوصلة "الساخنة" ، في حين أن الوصلة الأخرى (التي لا يمكننا تجنبها بأي شكل من الأشكال) تسمى التقاطع "البارد". يأتي هذا الاسم من حقيقة أن درجة الحرارة المقاسة عادة أعلى من درجة الحرارة التي يقع عندها جهاز القياس. يرتبط الكثير من تعقيد تطبيقات المزدوجة الحرارية بجهد الوصلة الباردة والحاجة إلى التعامل مع هذا الجهد (غير المرغوب فيه). بالنسبة لمعظم التطبيقات ، من الضروري قياس درجة الحرارة عند نقطة معينة ، وليس فرق درجة الحرارة بين نقطتين ، وهو ما تفعله المزدوجة الحرارية بالتعريف.

هناك عدة طرق للحصول على مستشعر درجة حرارة مزدوج حراري لقياس درجة الحرارة عند النقطة المرغوبة ، وسيتم مناقشتها أدناه.

غالبًا ما يجد الطلاب والمهنيون على حد سواء المبدأ العام لتأثير التقاطع البارد وتأثيراته مربكة بشكل لا يصدق.لفهم هذه المشكلة ، من الضروري العودة إلى الدائرة البسيطة بأسلاك حديدية نحاسية ، كما هو موضح سابقًا على أنها "نقطة البداية" ، ثم استنتاج سلوك هذه الدائرة ، بتطبيق قانون كيرشوف الأول: المجموع الجبري للضغوط في يجب أن تكون أي دائرة صفرية. نحن نعلم أن الانضمام إلى معادن غير متشابهة يخلق إجهادًا إذا كانت درجة حرارتها أعلى من الصفر المطلق. نعلم أيضًا أنه من أجل إنشاء دائرة كاملة من الحديد والأسلاك النحاسية ، يجب أن نشكل وصلة ثانية من الحديد والنحاس ، وستكون قطبية الجهد لهذا التوصيل الثاني بالضرورة هي القطبية المعاكسة للأول. إذا قمنا بتعيين أول اتصال للحديد والنحاس على أنه J1 ، و J2 الثاني ، فنحن على ثقة تامة من أن الجهد المقاس بواسطة الفولتميتر في هذه الدائرة سيكون VJ1 - VJ2.

تعرض جميع الدوائر الحرارية - سواء كانت بسيطة أو معقدة - هذه الخاصية الأساسية. من الضروري أن نتخيل عقليًا دائرة بسيطة من سلكين معدنيين غير متماثلين ثم إجراء "تجربة فكرية" لتحديد كيفية تصرف هذه الدائرة عند التقاطع عند نفس درجة الحرارة وفي درجات حرارة مختلفة. هذه هي أفضل طريقة لأي شخص لفهم كيفية عمل المزدوجات الحرارية.

تأثير سيبيك

يعتمد مبدأ تشغيل المزدوجات الحرارية على هذه الظاهرة الفيزيائية. خلاصة القول هي: إذا قمت بتوصيل موصلين مصنوعين من مواد مختلفة (في بعض الأحيان يتم استخدام أشباه الموصلات) ، فسوف يدور تيار على طول هذه الدائرة الكهربائية.

وبالتالي ، إذا تم تسخين وتبريد تقاطع الموصلات ، فإن إبرة مقياس الجهد سوف تتأرجح. يمكن أيضًا اكتشاف التيار بواسطة الجلفانومتر المتصل بالدائرة.

في حالة أن الموصلات مصنوعة من نفس المادة ، فلن تحدث القوة الدافعة الكهربائية ، على التوالي ، لن يكون من الممكن قياس درجة الحرارة.

مخطط اتصال الحرارية

أكثر الطرق شيوعًا لربط أدوات القياس بالمزدوجات الحرارية هي ما يسمى بالطريقة البسيطة ، بالإضافة إلى الطريقة المتمايزة. جوهر الطريقة الأولى هو كما يلي: الجهاز (مقياس الجهد أو الجلفانومتر) متصل مباشرة بموصلين. باستخدام الطريقة المتمايزة ، لا يتم لحام طرف واحد ، ولكن يتم لحام طرفي الموصلات ، بينما يتم "كسر" أحد الأقطاب بواسطة جهاز القياس.

من المستحيل عدم ذكر ما يسمى بالطريقة البعيدة لتوصيل مزدوج حراري. مبدأ العملية لم يتغير. الاختلاف الوحيد هو أن أسلاك التمديد تضاف إلى الدائرة. لهذه الأغراض ، لا يكون السلك النحاسي العادي مناسبًا ، حيث يجب بالضرورة أن تكون أسلاك التعويض مصنوعة من نفس المواد مثل الموصلات الحرارية.

الأساس المادي للمزدوجة الحرارية

يعتمد مبدأ تشغيل المزدوجات الحرارية على العمليات الفيزيائية العادية. لأول مرة ، قام العالم الألماني توماس سيبيك بالتحقيق في التأثير الذي يعمل على أساسه هذا الجهاز.

فيما يلي جوهر الظاهرة التي يستند إليها مبدأ تشغيل المزدوجات الحرارية. في دائرة كهربائية مغلقة ، تتكون من موصلين من نوعين مختلفين ، عند تعرضها لدرجة حرارة محيطة معينة ، يتم توليد الكهرباء.

التدفق الكهربائي الناتج ودرجة الحرارة المحيطة التي تعمل على الموصلات في علاقة خطية. أي أنه كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد التيار الكهربائي الناتج عن المزدوج الحراري. هذا هو أساس مبدأ تشغيل ميزان الحرارة والمقاومة.

في هذه الحالة ، توجد جهة اتصال واحدة للمزدوج الحراري في النقطة التي يلزم فيها قياس درجة الحرارة ، وتسمى "ساخنة". الاتصال الثاني ، بعبارة أخرى - "بارد" - في الاتجاه المعاكس.يُسمح باستخدام المزدوجات الحرارية للقياس فقط عندما تكون درجة حرارة الهواء في الغرفة أقل مما كانت عليه عند نقطة القياس.

هذا رسم تخطيطي موجز لعملية المزدوجة الحرارية ، مبدأ التشغيل. سننظر في أنواع المزدوجات الحرارية في القسم التالي.

مواد موصل

يعتمد مبدأ تشغيل المزدوجات الحرارية على حدوث فرق الجهد في الموصلات. لذلك ، يجب التعامل مع اختيار مواد القطب بمسؤولية كبيرة. يعد الاختلاف في الخصائص الكيميائية والفيزيائية للمعادن هو العامل الرئيسي في تشغيل المزدوج الحراري ، حيث يعتمد الجهاز ومبدأ التشغيل على حدوث EMF للحث الذاتي (فرق الجهد) في الدائرة.

المعادن النقية من الناحية الفنية ليست مناسبة للاستخدام كمزدوجة حرارية (باستثناء حديد ARMKO). يشيع استخدام سبائك مختلفة من المعادن غير الحديدية والثمينة. تتمتع هذه المواد بخصائص فيزيائية وكيميائية مستقرة ، بحيث تكون قراءات درجة الحرارة دقيقة وموضوعية دائمًا. الاستقرار والدقة من الصفات الأساسية في تنظيم التجربة وعملية الإنتاج.

حاليًا ، أكثر المزدوجات الحرارية شيوعًا هي الأنواع التالية: E ، J ، K.

نوع الحرارية K

ربما يكون هذا هو النوع الأكثر شيوعًا والأكثر استخدامًا من المزدوجات الحرارية. زوج من الكروم - الألمنيوم يعمل بشكل رائع في درجات حرارة تتراوح من -200 إلى 1350 درجة مئوية. هذا النوع من المزدوجات الحرارية حساس للغاية ويكتشف حتى قفزة صغيرة في درجة الحرارة. بفضل هذه المجموعة من المعلمات ، يتم استخدام المزدوجات الحرارية في كل من الإنتاج والبحث العلمي. ولكن له أيضًا عيبًا كبيرًا - تأثير تكوين جو العمل. لذلك ، إذا كان هذا النوع من المزدوجات الحرارية سيعمل في بيئة CO2 ، فإن المزدوج الحراري سيعطي قراءات غير صحيحة. هذه الميزة تحد من استخدام هذا النوع من الأجهزة. تظل الدائرة ومبدأ تشغيل المزدوج الحراري دون تغيير. الاختلاف الوحيد في التركيب الكيميائي للأقطاب الكهربائية.

أنواع الأجهزة

كل نوع من المزدوجات الحرارية له تسميته الخاصة ، ويتم تقسيمها وفقًا للمعيار المقبول عمومًا. كل نوع من الأقطاب الكهربائية له اختصار خاص به: TXA ، TXK ، TBR ، إلخ. يتم توزيع المحولات حسب التصنيف:

• النوع E - عبارة عن سبيكة من الكروم وكونستانتان. تعتبر خاصية هذا الجهاز عالية الحساسية والأداء. هذا مناسب بشكل خاص للاستخدام في درجات حرارة منخفضة للغاية.
• ي - يشير إلى سبيكة من الحديد والقسطنطين. يتميز بحساسية عالية ، والتي يمكن أن تصل إلى 50 μV / ° C.
• يعتبر النوع K أكثر سبائك الكروم / الألومنيوم شيوعًا. يمكن لهذه المزدوجات الحرارية اكتشاف درجات حرارة تتراوح من -200 درجة مئوية إلى +1350 درجة مئوية. يتم استخدام الأجهزة في الدوائر الموجودة في ظروف غير مؤكسدة وخاملة مع عدم وجود علامات الشيخوخة. عند استخدام الأجهزة في بيئة حمضية إلى حد ما ، يتآكل الكروميل بسرعة ويصبح غير قابل للاستخدام لقياس درجة الحرارة باستخدام مزدوج حراري.
• النوع M - يمثل سبائك النيكل مع الموليبدينوم أو الكوبالت. يمكن للأجهزة تحمل ما يصل إلى 1400 درجة مئوية وتستخدم في المنشآت التي تعمل وفقًا لمبدأ أفران التفريغ.
• أجهزة من النوع N - nichrosil-nisil ، والتي يعتبر اختلافها مقاومة للأكسدة. يتم استخدامها لقياس درجات الحرارة في النطاق من -270 إلى +1300 درجة مئوية.

سيكون من الممتع بالنسبة لك وصف وأنواع أجهزة توزيع الإدخال (ASU)

هناك مزدوجات حرارية مصنوعة من سبائك الروديوم والبلاتين. ينتمون إلى الأنواع B و S و R ويعتبرون أكثر الأجهزة استقرارًا. تشمل عيوب هذه المحولات السعر المرتفع والحساسية المنخفضة.

في درجات الحرارة العالية ، يتم استخدام الأجهزة المصنوعة من سبائك الرينيوم والتنغستن على نطاق واسع. بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا للغرض منها وظروف التشغيل ، يمكن أن تكون المزدوجات الحرارية غاطسة وسطحًا.

حسب التصميم ، تحتوي الأجهزة على شفة أو شفة ثابتة ومتحركة.تُستخدم المحولات الكهروحرارية على نطاق واسع في أجهزة الكمبيوتر ، والتي يتم توصيلها عادةً عبر منفذ COM وهي مصممة لقياس درجة الحرارة داخل العلبة.

التحقق من عملية المزدوجات الحرارية

إذا فشلت المزدوجة الحرارية ، فلا يمكن إصلاحها. من الناحية النظرية ، يمكنك بالطبع إصلاحه ، ولكن ما إذا كان الجهاز سيعرض درجة الحرارة الدقيقة بعد ذلك يعد سؤالًا كبيرًا.

في بعض الأحيان يكون فشل المزدوج الحراري غير واضح وواضح. على وجه الخصوص ، هذا ينطبق على سخانات المياه بالغاز. لا يزال مبدأ تشغيل المزدوجات الحرارية هو نفسه. ومع ذلك ، فإنه يلعب دورًا مختلفًا قليلاً ولا يهدف إلى تصور قراءات درجة الحرارة ، ولكن لتشغيل الصمام. لذلك ، من أجل اكتشاف عطل في مثل هذه المزدوجة الحرارية ، من الضروري توصيل جهاز قياس (جهاز اختبار ، أو مقياس جلفانومتر أو مقياس جهد) به وتسخين تقاطع المزدوج الحراري. للقيام بذلك ، ليس من الضروري إبقائه فوق نار مفتوحة. يكفي فقط الضغط بقبضة اليد ومعرفة ما إذا كان سهم الجهاز سينحرف.

يمكن أن تكون أسباب فشل المزدوجات الحرارية مختلفة. لذلك ، إذا لم تضع جهازًا تدريعًا خاصًا على المزدوجة الحرارية الموضوعة في غرفة التفريغ لوحدة نيترة البلازما الأيونية ، فستصبح أكثر هشاشة بمرور الوقت حتى ينكسر أحد الموصلات. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتم استبعاد إمكانية التشغيل غير الصحيح للمزدوج الحراري بسبب التغيير في التركيب الكيميائي للأقطاب الكهربائية. بعد كل شيء ، يتم انتهاك المبادئ الأساسية للمزدوجة الحرارية.

معدات الغاز (الغلايات والأعمدة) مجهزة أيضًا بمزدوجات حرارية. السبب الرئيسي لفشل القطب هو عمليات الأكسدة التي تحدث في درجات حرارة عالية.

في الحالة التي تكون فيها قراءات الجهاز خاطئة عن عمد ، وأثناء الفحص الخارجي ، لم يتم العثور على مشابك ضعيفة ، فإن السبب ، على الأرجح ، يكمن في فشل جهاز التحكم والقياس. في هذه الحالة ، يجب إعادته للإصلاح. إذا كانت لديك المؤهلات المناسبة ، يمكنك محاولة استكشاف الأخطاء وإصلاحها بنفسك.

وبشكل عام ، إذا أظهرت إبرة مقياس الجهد أو المؤشر الرقمي بعض "علامات الحياة" على الأقل ، فإن المزدوجات الحرارية في حالة عمل جيدة. في هذه الحالة ، من الواضح أن المشكلة شيء آخر. وبناءً على ذلك ، إذا لم يتفاعل الجهاز بأي شكل من الأشكال مع التغييرات الواضحة في نظام درجة الحرارة ، فيمكنك تغيير المزدوج الحراري بأمان.

ومع ذلك ، قبل تفكيك المزدوجة الحرارية وتثبيت واحدة جديدة ، يجب أن تتأكد تمامًا من أنها معيبة. للقيام بذلك ، يكفي دق المزدوج الحراري بجهاز اختبار عادي ، أو حتى أفضل ، قياس الجهد عند الخرج. فقط الفولتميتر العادي من غير المرجح أن يساعد هنا. ستحتاج إلى جهاز قياس الميليفولتميتر أو جهاز اختبار مع القدرة على تحديد مقياس قياس. بعد كل شيء ، الفرق المحتمل هو قيمة صغيرة جدًا. والجهاز القياسي لن يشعر به ولن يصلحه.

ميزات التصميم

إذا كنا أكثر دقة في عملية قياس درجة الحرارة ، فسيتم تنفيذ هذا الإجراء باستخدام مقياس حرارة كهروحراري. العنصر الحساس الرئيسي لهذا الجهاز هو مزدوج حراري.

تحدث عملية القياس نفسها بسبب إنشاء قوة دافعة كهربائية في المزدوج الحراري. هناك بعض ميزات جهاز المزدوجة الحرارية:

• يتم توصيل الأقطاب الكهربائية بمزدوجات حرارية لقياس درجات الحرارة المرتفعة عند نقطة واحدة باستخدام اللحام بالقوس الكهربائي. عند قياس المؤشرات الصغيرة ، يتم إجراء مثل هذا الاتصال باستخدام اللحام. يتم تنفيذ المركبات الخاصة في أجهزة التنغستن - الرينيوم والتنغستن - الموليبدينوم باستخدام تقلبات ضيقة دون معالجة إضافية.
• يتم توصيل العناصر فقط في منطقة العمل ، وعلى طول بقية العناصر يتم عزلها عن بعضها البعض.
• يتم تنفيذ طريقة العزل اعتمادًا على قيمة درجة الحرارة العليا.مع نطاق قيمته من 100 إلى 120 درجة مئوية ، يتم استخدام أي نوع من أنواع العزل ، بما في ذلك الهواء. تستخدم أنابيب أو خرز البورسلين في درجات حرارة تصل إلى 1300 درجة مئوية. إذا وصلت القيمة إلى 2000 درجة مئوية ، فسيتم استخدام مادة عازلة من أكسيد الألومنيوم والمغنيسيوم والبريليوم والزركونيوم.
• يتم استخدام غطاء واقي خارجي وفقًا لبيئة استخدام المستشعر التي يتم فيها قياس درجة الحرارة. وهي مصنوعة على شكل أنبوب معدني أو سيراميك. توفر هذه الحماية مقاومة للماء وحماية سطح مزدوج حراري من الإجهاد الميكانيكي. يجب أن تكون مادة الغطاء الخارجي قادرة على تحمل التعرض لدرجات حرارة عالية ولديها موصلية حرارية ممتازة.

سيكون من المثير للاهتمام بالنسبة لك مبدأ تشغيل مرحلات الوقت الإلكترونية والميكانيكية

يعتمد تصميم المستشعر إلى حد كبير على ظروف استخدامه. عند إنشاء ازدواج حراري ، يتم أخذ نطاق درجات الحرارة المقاسة وحالة البيئة الخارجية والقصور الذاتي الحراري وما إلى ذلك في الاعتبار.

فوائد الحرارية

لماذا لم يتم استبدال المزدوجات الحرارية بأجهزة استشعار أكثر تقدمًا وحداثة لقياس درجة الحرارة على مدار مثل هذا التاريخ الطويل من التشغيل؟ نعم ، لسبب بسيط هو أنه حتى الآن لا يمكن لأي جهاز آخر منافسته.

أولاً ، المزدوجات الحرارية رخيصة نسبيًا. على الرغم من أن الأسعار يمكن أن تتقلب في نطاق واسع نتيجة لاستخدام بعض عناصر الحماية والأسطح والموصلات والموصلات.

ثانيًا ، المزدوجات الحرارية بسيطة وموثوقة ، مما يسمح لها بالعمل بنجاح في درجات الحرارة الشديدة والبيئات الكيميائية. يتم تثبيت هذه الأجهزة في غلايات الغاز. يظل مبدأ تشغيل المزدوج الحراري دائمًا كما هو ، بغض النظر عن ظروف التشغيل. لن يكون كل نوع آخر من أجهزة الاستشعار قادرًا على تحمل مثل هذا التأثير.

تقنية تصنيع وتصنيع المزدوجات الحرارية بسيطة وسهلة التنفيذ في الممارسة العملية. بشكل تقريبي ، يكفي فقط لف أو لحام أطراف الأسلاك من مواد معدنية مختلفة.

ومن الخصائص الإيجابية الأخرى دقة القياسات والخطأ الضئيل (درجة واحدة فقط). وهذه الدقة أكثر من كافية لاحتياجات الإنتاج الصناعي والبحث العلمي.

عيوب الحرارية

لا توجد عيوب كثيرة للمزدوجة الحرارية ، خاصة عند مقارنتها بأقرب منافسيها (مستشعرات درجة الحرارة من الأنواع الأخرى) ، لكنها لا تزال كذلك ، وسيكون من غير العدل التزام الصمت بشأنها.

لذلك ، يقاس فرق الجهد بالميليفولت. لذلك ، من الضروري استخدام مقاييس فرق الجهد الحساسة للغاية. وإذا أخذنا في الاعتبار أنه لا يمكن دائمًا وضع أجهزة القياس في المنطقة المجاورة مباشرة لمكان جمع البيانات التجريبية ، فيجب استخدام بعض مكبرات الصوت. يتسبب هذا في عدد من المضايقات ويؤدي إلى تكاليف غير ضرورية في تنظيم وإعداد الإنتاج.