Termoelement termometer - temperaturmåling baseret på den termoelektriske effekt
Et termoelement er et temperaturfølende element og et instrument. Den måler direkte temperatur og konverterer temperatursignaler til termoelektromotoriske kraftsignaler, som derefter konverteres til temperaturen på det målte medium af elektriske instrumenter (sekundære instrumenter).
Det grundlæggende princip for termoelementtemperaturmåling er, at en lukket sløjfe er dannet af to homogene ledere af forskellig sammensætning. Når der eksisterer en temperaturgradient mellem de to ender, strømmer der strøm gennem løkken, og en elektromotorisk kraft, nemlig termoelektromotorisk kraft, genereres mellem de to ender. Dette er kendt som Seebeck-effekten.
De to homogene ledere af forskellig sammensætning er termoelektroder. Enden ved højere temperatur er arbejdsforbindelsen, og enden ved lavere temperatur er den frie forbindelse. Det frie kryds holdes normalt ved en konstant temperatur. Termoelementkalibreringstabeller er etableret i henhold til det funktionelle forhold mellem termoelektromotorisk kraft og temperatur. Kalibreringstabeller opnås under den betingelse, at den frie overgangstemperatur er 0 grader; forskellige termoelementer har forskellige kalibreringstabeller.
Når et tredje metallisk materiale er forbundet med termoelementkredsløbet, forbliver den termoelektriske spænding, der genereres af termoelementet, uændret, forudsat at temperaturerne ved de to forbindelser af dette materiale er ens. Det vil sige, at det ikke vil blive påvirket af det tredje metal, der er indsat i kredsløbet. Derfor kan måleinstrumenter tilsluttes i termoelement temperaturmåling. Efter at den termoelektromotoriske kraft er målt, kan temperaturen af det målte medium bestemmes.
Til termoelementtemperaturmåling skal temperaturen af dens kolde overgang (måleenden er den varme forbindelse; den ende, der er forbundet til målekredsløbet via ledninger kaldes den kolde overgang) holdes konstant, således at størrelsen af termoelektrisk spænding opretholder et proportionalt forhold med den målte temperatur. Hvis den omgivende temperatur i det kolde kryds ændres under målingen, vil målenøjagtigheden blive alvorligt påvirket. At træffe foranstaltninger ved den kolde junction for at kompensere for påvirkningen forårsaget af kold junction temperaturvariation kaldes kold junction kompensation af termoelementer.
Bilag: Beregningsmetode for termoelement kold junction kompensation Millivolt til temperatur: Mål den kolde junction temperatur, omregn den til den tilsvarende millivolt værdi, add den til millivolt værdien af termoelementet, og beregn temperaturen. Temperatur til millivolt: Mål den faktiske temperatur og kolde overgangstemperatur, omregn begge til henholdsvis millivoltværdier, træk dem fra for at få millivoltværdien, og få derefter temperaturen.
