თერმოპილი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის თერმოელექტროეფექტის გამოყენებით სითხეს ელექტროენერგიაში.

ის შედგება რამდენიმე თერმოკუპლისგან, რომლებიც არიან სხვადასხვა მეტალის წყვილები, რომლებიც აღწერენ ვოლტაჟს ტემპერატურის განსხვავების შემთხვევაში. თერმოკუპლები არიან შეერთებული სერიაში ან ზოგჯერ პარალელურად თერმოპილის ქმნისთვის, რომელიც იძლევა უფრო მაღალ ვოლტაჟს ვიდრე ერთი თერმოკუპლი. თერმოპილები გამოიყენება სხვადასხვა დარგებში, როგორიცაა ტემპერატურის ზუსტი გაზომვა, ენერგიის წარმოება და ინფრაწითი გამოსხივების დამალვა.

როგორ მუშაობს თერმოპილი?

თერმოპილი მუშაობს თერმოელექტროეფექტის პრინციპზე, რომელიც არის ტემპერატურის განსხვავების დირექტული გარდაქმნა ელექტროვოლტაჟად და პირიქით. ეს ეფექტი აღმოაჩინა თომას ზეებეკმა 1826 წელს, რომელმაც დაინახა, რომ რამდენიმე სხვადასხვა მეტალის წყვილის შემთხვევაში შექმნილი ცირკუიტი აღწერდა ვოლტაჟს, როდესაც ერთი კავშირი დათხოვდა და მეორე დაგრიალდებოდა.

თერმოპილი არის თერმოკუპლების სერია, თითოეული რომელიც შედგება სხვადასხვა მეტალის სარტყეებისგან დიდი თერმოელექტროენერგიით და საპირისპირო პოლარიტეტით.

თერმოელექტროენერგია არის ის ზომა, რომელიც გამოსახავს რამდენი ვოლტაჟი აღწერს მასალას თითოეული ტემპერატურის განსხვავებისთვის. სარტყეები შეერთებულია ორ კავშირში, ერთი ცხენი და ერთი ცივი. ცხენი კავშირები მდებარეობენ უფრო მაღალი ტემპერატურის რეგიონში, ხოლო ცივი კავშირები მდებარეობენ უფრო დაბალი ტემპერატურის რეგიონში. ტემპერატურის განსხვავება ცხენი და ცივი კავშირებს შორის იწვევს ელექტრო დენის გარდაქმნას ცირკუიტში, რაც იძლევა ვოლტაჟის გამოტანას.

თერმოპილის ვოლტაჟის გამოტანა არის პროპორციული მოწყობილობის თავდათვის ტემპერატურის განსხვავებას და თერმოკუპლების წყვილების რაოდენობას.

პროპორციულობის კოეფიციენტი არის სეებეკის კოეფიციენტი, რომელიც გამოისახება ვოლტებში პერ კელვინ (V/K) ან მილივოლტებში პერ კელვინ (mV/K). სეებეკის კოეფიციენტი დამოკიდებულია მეტალების ტიპისა და კომბინაციის ზე, რომლებიც გამოიყენება თერმოკუპლებში.

ქვემოთ მოცემული დიაგრამა აჩვენებს მარტივ თერმოპილს და რამდენიმე თერმოკუპლის წყვილებს სერიის კავშირში.

ორი ზედა თერმოკუპლის კავშირი არის ტემპერატურა T1-ზე, ხოლო ორი ქვედა თერმოკუპლის კავშირი არის ტემპერატურა T2-ზე. თერმოპილის გამოტანილი ვოლტაჟი, ΔV, პროპორციულია ტემპერატურის განსხვავებას, ΔT ან T1 – T2, თერმორეზისტორული შრიფტის და თერმოკუპლების წყვილების რაოდენობას. თერმორეზისტორული შრიფტი არის მასალა, რომელიც შემცირებს სითხის ტრანსფერს ცხენი და ცივი რეგიონებს შორის.

დიფერენციალური ტემპერატურის თერმოპილის დიაგრამა

    T1
    |\
    | \
    |  \
    |   \
    |    \
    |     \  ΔV
    |      \
    |       \
    |        \
    |         \
    |          \
    |           \
    |            \
    |             \
    |              \
    |               \
    ------------------
        თერმორეზისტორული
       შრიფტი
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               &......