Termopil - bu issiq energiyani elektrik energiyaga o'zgartiruvchi qurilma, termoelektrik effekt yordamida ishlaydi.

U bir nechta termoparlardan iborat, bu erda har biri turli metillardan tayyorlangan ikki silindirdan iborat va ularning har biri harorat farqiga ega bo'lganda voldtageni yaratadi. Termoparlar seriyada yoki ba'zan Termopil qanday ishlaydi?

Termopil termoelektrik effekt asosida ishlaydi, bu effekt harorat farqlarini elektrik voldtaga to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirish va aksincha. Bu effekt Thomas Seebeck tomonidan 1826-yilda avvalo topildi, u ixtiro etgan harorat farqi bor bo'lgan joyda ikkita turli metallardan tayyorlangan zanjir voldtaga ega bo'lishini ko'rib chiqqan.

Termopil asosan bir nechta termoparlardan iborat, har biri turli metillardan tayyorlangan ikki silindirdan iborat va ularning har biri katta termoelektrik quvvatga va qarama-qarshi poluslarga ega.

Termoelektrik quvvat materialning har bir gradus farqiga nisbatan qanday voldtaga ega bo'lishini hisoblash usuli. Silindr havozyolalarining biri issiq, boshqasi sovuq. Issiq havozyolar issiq maydonlarga, sovuq havozyolar esa sovuq maydonlarga joylashtiriladi. Havozyolalar orasidagi harorat farqi elektrik tok o'tkazishga sabab bo'lib, voldtaga o'zgaradi.

Termopilning voldtagi qurilmaning uchlaridagi harorat farqiga va termopar jodulari soniga proporsional.

Proporsional konstanta Seebeck koeffitsiyenti deb ataladi, u kelvin (V/K) yoki millivolt/kelvin (mV/K) bilan ifodalangan. Seebeck koeffitsiyenti termoparlarda ishlatilgan metallar turi va kombinatsiyasiga bog'liq.

Quyidagi diagramma seriyada ulangan ikki termopar jodulidan iborat oddiy termopilni ko'rsatadi.

Yuqoridagi ikki termopar qo'shmasi T1 haroratida, pastdagilari esa T2 haroratida joylashgan. Termopila chiqarishi bo'lgan ΔV voltaj to'g'ridan-to'g'ri harorat farqi, ya'ni ΔT yoki T1 – T2, sohibqironlik qatlami va termopar juftliklari soniga proporsional. Sohibqironlik qatlam - bu issiq va sovuq sohalar orasidagi issiqlik o'tishini kamaytiruvchi material.

Differensial haroratli termopil shemasining diagrammasi

    T1
    |\
    | \
    |  \
    |   \
    |    \
    |     \  ΔV
    |      \
    |       \
    |        \
    |         \
    |          \
    |           \
    |            \
    |             \
    |              \
    |               \
    ------------------
        Sohibqironlik
       Harorat
        Qatlam
    ------------------
    |               /
    |              /
    |             /
    |            /
    |           /
    |          /
    |         /
    |        /
    |       /
    |      /  ΔV
    |     /
    |    /
    |   /
    |  /
    | /
    |/ 
   T2

Termopillarni ko'proq termopar juftliklari bilan ham qurish mumkin, shunda voltaj chiqarishi oshadi.

Termopillarni parallel ulash ham mumkin, ammo bu konfiguratsiya kamroq ishlatiladi, chunki u amperaj chiqarishini oshiradi, emas voltaj chiqarishini.

Termopillar absolyut haroratga javob bermaydi, balki faqat harorat farqlariga yoki gradyentlariga javob beradi.

Shundan, ular quyichilik oqimi oʻlchash uchun ishlatilishi mumkin. Quyichilik oqimi birligiga toʻgʻri keladigan quyichilik tarqalishini hisoblash orqali aniqlanadi. Quyichilik oqimi qurilmaning termal qarshiligi va maydoni bilan boʻlgan shunt voltajini boʻlib hisoblanadi.

Termopilyalar infrakrasnoe izludeniyani quyichilik usuli sifatida foydalanishadi va non-kontaktli temperaturani oʻlchashda ham ishlatiladi.

Infrakrasnoe izludeniy - bu 700 nm dan 1 mm gacha boʻlgan tomonlar bilan elektromagnit izludeniydir, bu esa 300 K dan 5000 K gacha boʻlgan temperaturaga mos keladi. Infrakrasnoe izludeniy har qanday nol emas temperaturaga ega boʻlgan ob'ekt tomonidan yaratiladi va termopilya sensori tomonidan aniqlanishi mumkin.

Termopilya sensorlarining turlari

Termopilya sensori - bu bir yoki undan ko'proq termopilyalarni ishlatib, ob'ekt yoki manbadan temperaturani yoki infrakrasnoe izludeniyini oʻlchash uchun ishlatiladigan qurilma.

Termopilya sensorlari non-kontaktli oʻlchov printsiplariga asoslangan va kontaktli sensorlarga nisbatan aniqroq, tezroq javob beradi, kengroq diapazoni va kamroq xizmat ko'rsatish talablariga ega.

Termopilya sensorlari turli turlardagi termoelementlar soni, konfiguratsiyasi va materiali, infrakrasni o'zlashtiruvchi element va filtrlarning dizayni bo'yicha farq qiladi. Umumiy termopilya sensorlari:

• Bir-elementli termopilya sensori: Bu turdagi sensor faqat bitta termopilyaga ega, uning ichida bitta issiq bog'liqlik va bitta sovuq bog'likligi mavjud. Issiq bog'liq markaz infrakrasni o'zlashtiruvchi zarrachka, adasham, silikondagi chipning tanincha membranasiga ulangan. Sovuq bog'liq markaz ishonchli temperaturaga yoki sovuq sinkka ulangan. Sensor issiq va sovuq bog'liklar orasidagi temperaturani o'lchaydi, bu esa membrana tomonidan o'zlangan infrakrasni proporsional ravishda ifodalaydi. Bu turdagi sensor pastdan o'rtacha infrakras darajasini o'lchash uchun mos keladi va tez javob beradi.

• Ko'p-elementli termopilya sensori: Bu turdagi sensor parallel yoki seriyada joylashtirilgan bir nechta termopilyalarni o'z ichiga oladi. Har bir termopilyada o'zining issiq va sovuq bog'liklari bor, ular umumiy infrakrasni o'zlashtiruvchi element va umumiy sovuq sinkka ulangan. Sensor har bir termopilyadan kelib chiqqan shunt voltajlarning yig'indisini o'lchaydi, bu esa membrana tomonidan o'zlangan jami infrakrasni proporsional ravishda ifodalaydi. Bu turdagi sensor yuqori infrakras darajasini o'lchash uchun mos keladi va yuqori sezgirlikka ega.

• Massivli termopilya sensori: Bu turdagi sensor massivda qator va ustunda joylashtirilgan bir nechta termopilyalarni o'z ichiga oladi. Har bir termopilyada o'zining issiq va sovuq bog'liklari bor, ular alohida infrakrasni o'zlashtiruvchi element va sovuq sinkkalarga ulangan. Sensor har bir termopilyadan kelib chiqqan shunt voltajini alohida o'lchaydi, bu esa har bir absorber tomonidan o'zlangan lokal infrakrasni proporsional ravishda ifodalaydi. Bu turdagi sensor infrakrasning ijobiy taqsimlanishini ikki o'lchovli suratda yaratishi mumkin va ob'ektning joylashishini, shaklini va harakatini aniqlay oladi.

• Piroelektrik termopil sensori: Bu turdagi sensor piroelektrik material va termopilni birlashtiradi. Piroelektrik material issitilganda yoki sovutganda elektr zaryad yaratadigan materialdir. Piroelektrik material termopillarning issiq ulamlariga qo'shiladi, esa soyqin ulamlari issiq aylanishga ulanadi. Sensor termopillardan kelib chiqqan voltaj chiqishini va piroelektrik materialdan kelib chiqqan zaryad chiqishini o'lidadi, bu o'z navbatida material tomonidan yoqtirilgan infrakrasnoy nurlanishning o'zgarish darajasiga proporsional bo'ladi. Bu turdagi sensor tez infrakrasnoy nurlanish o'zgarishlarini aniqlay oladi va statik va dinamik temperaturani o'lchay oladi.

Termopil sensorlarning qo'llanmalar

Termopil sensorlari turli sohalarda juda ko'p qo'llaniladi, masalan:

• Tibbiy qurilmalar: Termopil sensorlari tibbiy qurilmalarda keng qo'llaniladi, jumladan, oyoq, jihaz, tympanik termometrlar va termal rasmi ruxsat beruvchi kameralarda. Termopil sensorlari o'tmaslik bilan aniqlash mumkin, shuning uchun teri yoki slimka membranasi bilan aloqa qilish talab qilinmaydi.

• Sanoat jarayonlari: Termopil sensorlari metall ishlash, shekarchilik, plastik formalash, varish, loyicha va lazerni kesish kabi sanoat jarayonlarda qo'llaniladi. Termopil sensorlari o'tmaslik bilan tez va ishonchli temperaturani o'lchay oladi.

• Muhitni nazorat qilish: Termopil sensorlari havo temperaturasi, namlig, havoni tozalash, yerkuchuk nisbati, olovni aniqlash va quyosh nurlanishini o'lchovchi qurilmalarda qo'llaniladi. Termopil sensorlari boshqa omillar ta'siri ostida ham aniq va murakkab temperaturani o'lchay oladi.

• Obyektiv elektronika: Termopil sensorlari temperaturani o'lchash yoki infrakrasnoy nurlanishni aniqlash talab qilinadigan obyektiv elektronika qurilmalarida qo'llaniladi, masalan, smartfonlar, planшetlar, kompyuterlar, kameralar, uzoq masofada boshqarish, smart soatlar, o'yin konsollar va virtual realitet quloqlari. Termopil sensorlari yuz tan olish, gebestuflar, yaqinlikni aniqlash, biometrik autentifikatsiya va termal rasmlarni yaratish kabi funksiyalar uchun arzon narxli va energiya sifatida yaxshi yechimlarni taklif etadi.

Termopillarni qanday sinov qilish?

Termopillar gazli kaminlar yoki issiq beruvchilar orqali issiq berishga asoslangan qurilmalarda ko'pincha qo'llaniladi. Bu qurilmalar qizil tortish uchun pilot oynakka ega, bu oynak termokuplyaga yoki termopilga issitadi, bu esa gazli shanalarni ochish yoki yopish uchun kichik voltaj yaratadi. Agar pilot oynak sona yoki termokuplya yoki termopil xato bo'lsa, gazli shana ochilmaydi va qurilma issiq berish maydonida ishlamaydi. Shuning uchun, termopilning to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun uning sinovini muntazam o'tkazish muhimdir.

Termopilni sinov qilish uchun, biror kim raqamli multimetrdan foydalanishi kerak, DC millivolt rejimida va uni termopil qatorlarining terminaliga ulashi kerak, ular katta qismda qizil va oq rangda. Termopil qatorlari gazli boshqaruv shanasiga ulanadi, bu shana adolatli qurilmaning pastki grilining ostida joylashgan.

Keyingi qadam - gazli boshqaruvning termostat tugmachasini bosib turish, voltaj o'qish o'zgarishi to'xtaydigan paytgacha, bu bir necha daqiqadan oshib ketishi mumkin. Yaxshi termopil 650 dan 850 millivolt oralig'ida o'qish kerak, esa yomon termopil 400 millivoldan past o'qish mumkin. Agar o'qish juda past bo'lsa, termopil almashtirilishi kerak bo'lishi mumkin.

Quyidagi diagramma multimeter yordamida termopilni qanday sinov qilishni ko'rsatadi.

Multimeter yordamida termopilni sinov qilish diagrammasi

    Gaz boshqaruv qopqochi
    |\
    | \
    |  \
    |   \
    |    \
    |     \  Termopila qutiqlari
    |      \  (Qizil va oq)
    |       \
    |        \
    |         \
    |          \
    |           \
    |            \  Multimetr
    |             \  (DC millivolt sozlamasi)
    |              \ 
    |               \
    ------------------
        Pilot yoqish
       (Termopilani issitadi)

Xulosa

Termopila - bu termoelektrik effekt yordamida issiqni elektrga aylantiradigan qurilma. U bir nechta termokopellar orqali seriya yoki parallel ulangan holda tuzilgan bo'lib, bitta termokopelga nisbatan yuqori voltaj chiqishini ta'minlaydi. Termopilalar havo haroratini o'lchash, energiya yaratish va infrakrasnoe izlunchilikni aniqlash kabi turli xil maqsadlar uchun ishlatiladi.

Termopila sensori - bu bir yoki bir nechta termopilalardan foydalanib obyekt yoki manbada havo haroratini yoki infrakrasnoe izlunchilikni o'lchaydigan qurilma. Termopila sensorlari kontaktli o'lchov usullariga nisbatan yuqori aniqlik, tez javob berish, keng o'lchov diapazoni va kam xizmat ko'rsatish talablariga ega.

Termopila sensorlari turli xil bo'lishi mumkin, termokopellarning soni, konfiguratsiyasi va materiali, infrakrasnoe izlunchilikni o'zroqlovchi qismning dizayni va filtri asosida. Umumiy termopila sensorlari turlari: bitta elementli, bir nechta elementli, massivli va piroelektrik.

Termopila sensorlari tibbiy qurilmalar, sanoat jarayonlari, mohiyatni nazorat qilish va potrebita elektronikasida kabi turli sohalarda ishlatiladi. Ular teri yoki slim malakalarni terslashsiz, aniq harorat o'lchash imkonini ta'minlaydi.

Termopilani tekshirish uchun, uning qutiqlarini gaz boshqaruv qopqochiga ulagan holda DC millivolt sozlamasida digital multimetr ishlatish kerak. Yaxshi termopila 650 dan 850 millivolt oralig'ida o'qishini berishi kerak, yomon termopila esa 400 millivoltdan past o'qishini berishi mumkin. Agar o'qish juda past bo'lsa, termopilani almashtirish kerak bo'lishi mumkin.

Termopilalar - bu foydali qurilmalar, ular issiqni elektrga aylantirish va masofadan havo haroratini yoki infrakrasnoe izlunchilikni o'lchash imkonini beradi. Ular gazli kaminalar yoki issiq beruvchilar bilan ishlov beruvchi turli qurilmalarda keng tarqalgan. Ular qanday ishlashini va ularni qanday tekshirishini tushunish orqali, ularning to'g'ri ishlashini va samaradorligini ta'minlash mumkin.

Eslatma: Asl matnka hürmat qiling, yaxshi maqolalar ulashishga loyiq, agar huquqlar buzilsa, iltimos, o'chirish uchun bog'laning.