Thermokoppelthermometer - Temperatuurmeting met thermo-elektrisch effect
definitie:
Een paar geleiders van verschillende materialen die een elektromotorische kracht produceren in een circuit gebaseerd op het Seebeck-effect. Een paar geleiders van verschillende materialen die aan één uiteinde met elkaar zijn verbonden en hun thermo-elektrische effect gebruiken om temperatuurmetingen te bewerkstelligen.
Overzicht:
Een thermokoppel is een temperatuursensorelement en een instrument. Het meet direct de temperatuur, zet het temperatuursignaal om in een thermisch elektromotorisch krachtsignaal en zet dit via een elektrisch instrument (secundair instrument) om in de temperatuur van het gemeten medium. Het basisprincipe van thermokoppeltemperatuurmeting is dat twee geleiders van verschillende samenstelling een gesloten lus vormen. Als er aan beide uiteinden een temperatuurgradiënt is, loopt er stroom door de lus. Op dit moment is er een elektromotorische kracht - thermische elektromotorische kracht - tussen de twee uiteinden. Dit is het zogenaamde Seebeck-effect. Twee homogene geleiders met verschillende samenstellingen zijn hete elektroden. Het uiteinde met een hogere temperatuur is het werkuiteinde en het uiteinde met een lagere temperatuur is het vrije uiteinde. Het vrije uiteinde heeft gewoonlijk een constante temperatuur. Volgens de functionele relatie tussen thermo-elektromotorische kracht en temperatuur wordt een thermokoppelindexeringstabel gemaakt; de indexeringstabel wordt verkregen als de vrije eindtemperatuur 0 graad is. Verschillende thermokoppels hebben verschillende indextabellen.
Wanneer een derde metaalmateriaal wordt verbonden met de thermokoppellus, zolang de temperatuur van de twee verbindingen van het materiaal hetzelfde is, zal het door het thermokoppel gegenereerde thermo-elektrische potentieel onveranderd blijven, dat wil zeggen dat het niet wordt beïnvloed door de derde metaal wordt aan de lus toegevoegd. Daarom kan bij het meten van de temperatuur van een thermokoppel het meetinstrument worden aangesloten. Na het meten van de thermische elektromotorische kracht kan de temperatuur van het gemeten medium bekend zijn. Bij het meten van de temperatuur van een thermokoppel is het vereist dat de temperatuur van het koude uiteinde ervan (het meetuiteinde is het hete uiteinde en het uiteinde dat via de leiding met het meetcircuit is verbonden, wordt het koude uiteinde genoemd) constant blijft, zodat de thermo-elektrische potentiaal is evenredig met de gemeten temperatuur. Als tijdens de meting de (omgevings)temperatuur van het koude uiteinde verandert, wordt de nauwkeurigheid van de meting ernstig aangetast. Het nemen van bepaalde maatregelen aan het koude uiteinde om de effecten te compenseren die worden veroorzaakt door temperatuurveranderingen aan het koude uiteinde, wordt koude-eindcompensatie van thermokoppels genoemd. Bijgevoegd: Berekeningsmethode voor de compensatie van het koude uiteinde van het thermokoppel: van millivolt tot temperatuur: meet de temperatuur van het koude uiteinde, converteer deze naar de overeenkomstige millivoltwaarde, tel deze op bij de millivoltwaarde van het thermokoppel en converteer de temperatuur. Van temperatuur naar millivolt: meet de werkelijke temperatuur en de koude eindtemperatuur, converteer ze respectievelijk naar millivolt en trek ze af om de millivoltwaarde te krijgen, wat de temperatuur is.
