Nini ni Thermocouple?
Nini ni Thermocouple?
Maegesho ya Thermocouple
Thermocouple ni kifaa kinachobadilisha tofauti za joto kwenye kitu cha umeme, kulingana na sifa ya athari ya thermoelectric. Ni aina ya sensor ambayo inaweza kupimia joto kwenye eneo maalum au maeneo. Thermocouples zinatumika sana katika sekta ya kiuchumi, nyumbani, biashara, na sayansi kutokana na urahisi, utibisho, gharama chache, na uwiano wa joto mkubwa.
Athari ya Thermoelectric
Athari ya thermoelectric ni athari ya kutengeneza kitu cha umeme kutokana na tofauti ya joto kati ya mitali tofauti au zawadi za mitali. Athari hii ilitambuliwa na mwanasayansi wa Ujerumani Thomas Seebeck mwaka 1821, ambaye alionyesha kuwa magnetic field ilikuwa imeundwa kwenye mzunguko wa mitali tofauti wakati moja ya majukumu ilikuwa imetoka, na nyingine ilikuwa imewekwa chafu.
Athari ya thermoelectric inaweza kutafsiriwa kwa kusafiri kwa electrons huru kwenye mitali. Wakati moja ya majukumu imejikita, electrons hupata nguvu ya kikinetic na kusafiri kwa haraka kuelekea moja ya majukumu yenye joto kidogo. Hii hutengeneza tofauti ya potential kati ya majukumu mawili, ambayo inaweza kupimwa kwa voltmeter au ammeter. Umbo la voltage linalopatikana kulingana na aina ya mitali yaliyotumiwa na tofauti ya joto kati ya majukumu.
Kazi ya Thermocouple
Thermocouple unajumuisha mitengo mawili ya mitali tofauti au zawadi za mitali, vilivyowezeka kwenye vipengele viwili ili kujenga majukumu mawili. Moja ya majukumu inatafsiriwa kama hot au measuring junction, inaweza kupatikana kwenye eneo ambalo lazima kupimwa joto. Nyingine ya majukumu inatafsiriwa kama cold au reference junction, inastahimili kwenye joto chenye umuhimu unaojulikana, mara nyingi kwenye joto cha chumba au kwenye ice bath.
Wakati una tofauti ya joto kati ya majukumu mawili, voltage ya umeme hutengenezwa kwenye circuit ya thermocouple kutokana na athari ya thermoelectric. Voltage hii inaweza kupimwa kwa voltmeter au ammeter uliyokuwa umefanikiwa kwenye circuit. Kwa kutumia meza ya calibration au formula inayohusiana na voltage na joto kwa aina fulani ya thermocouple, joto la hot junction linaweza kuhesabiwa.
Aina za Thermocouples
Aina mbalimbali, kama vile K, J, T, na E, zinabadilika kwa mizizi ya mitali, range ya joto, na matumizi maalum.
Faida
Zinaweza kupimia range mkubwa wa majukumu, kutokana na cryogenic hadi majukumu makubwa sana.
Ni vifaa rahisi, robust, na reliable ambavyo vinaweza kukabiliana na mazingira magumu na vibaya.
Zinapatikana kwa gharama chache na rahisi kuzindua na kurudia.
Zina muda wa majibu wa haraka na zinaweza kupimia majukumu ya dynamic.
Hawatakurudi nguvu ya nje au amplification kwa uzoefu wao.
Matatizo
Zina uhakika ndogo na ustawi wa chini kilingana na sensors mingine.
Zinaweza kupata matatizo kutokana na corrosion, oxidation, contamination, au aging ya mitengo.
Zinahitaji reference junction kwenye joto chenye umuhimu unaojulikana kwa upimaji sahihi.
Zina output isiyostarehe ambayo inahitaji calibration au compensation complex.
Zinaweza kutengeneza unwanted thermoelectric voltages kutokana na parasitic junctions kwenye circuit.
Maelezo ya Chaguo
Chagua kulingana na range ya joto, uhakika, compatibility ya mazingira, ukubwa, sifa za umeme, na gharama.
Matumizi ya Mara Kwa Mara
Sekta ya chuma na iron
Vifaa vya gas
Thermopile radiation sensors
Ujenzi
Uzalishaji wa nguvu
Viwanda vya process
Thermocouples kama vacuum gauge
Malizia
Thermocouples ni sensors za joto yanayotumika sana zinazojumuisha mitali tofauti vilivyowezeka kwenye eneo moja. Wakati moja ya majukumu inajikita au kuchafua, voltage inatengenezwa ambayo inaweza kutambulika kwenye joto.
Thermocouples zina faida na matatizo mengi kilingana na sensors za joto mingine. Zinaweza kupimia range mkubwa wa majukumu, kutokana na cryogenic hadi majukumu makubwa sana. Ni vifaa rahisi, robust, na reliable ambavyo vinaweza kukabiliana na mazingira magumu na vibaya. Zinapatikana kwa gharama chache na rahisi kuzindua na kurudia. Zina muda wa majibu wa haraka na zinaweza kupimia majukumu ya dynamic. Lakini, zina uhakika ndogo na ustawi wa chini kilingana na sensors mingine. Zinaweza kupata matatizo kutokana na corrosion, oxidation, contamination, au aging ya mitengo. Zinahitaji reference junction kwenye joto chenye umuhimu unaojulikana kwa upimaji sahihi. Zina output isiyostarehe ambayo inahitaji calibration au compensation complex.
Kuchagua thermocouple sahihi, tafakari kuhusu range ya joto na uhakika inayohitajika, compatibility ya mazingira na ustawi wa mitengo, ukubwa na shape ya probe, sifa za umeme na noise immunity, na availability na gharama ya aina na accessories.
Thermocouples zinatumika katika range mkubwa wa matumizi kwenye sekta tofauti na viwango. Baadhi ya matumizi ya Mara Kwa Mara ya thermocouples ni sekta ya chuma na iron, vifaa vya gas, thermopile radiation sensors, ujenzi, uzalishaji wa nguvu, viwanda vya process, na thermocouple kama vacuum gauges.
