Термоэлектрические преобразователи

Термопара является самым давним, но по-прежнему наиболее востребованным в промышленности температурным датчиком. В основе работы термопары лежит эффект, открытый и подробно описанный в 1832 году Томасом Зеебеком. Точное определение этого процесса таково: «»Если гомогенный материал со свободными зарядами обладает различной температурой на измерительных контактах, возникает разность потенциалов между контактами».

Нередко в литературе приводят несколько иное определение эффекта Зеебека: «Возникновение тока в замкнутой цепи двух разнородных проводников при имеющемся градиенте температур между спаями». Данное определение, безусловно, следует из первого и объясняет устройство и принцип работы термопары. Но как раз первое определение в полной мере объясняет эффект возникновения ТЭДС по всей длине термоэлектрода, а не в месте спая. Ограничения по точности дает непосредственно природа термоэлектричества. Из-за того, что по длине термоэлектрода возникает генерирование ТЭДС, показания термопары полностью зависят от того, каково состояние термоэлектродов в месте максимального температурного градиента. Отсюда следует, что поверку термопар нужно делать при такой же глубине погружения в среду, какая на рабочем объекте. Особенно важно учитывать термоэлектрическую неоднородность в рабочих термопарах из неблагородных металлов.

От выбранной модели термопреобразователей ТХА зависит, будут ли они измерять температуру паров, газов выхлопа или воды;
ТХАР разрабатывались для установки на морских судах (в маркировке прибора есть литера Р). Термопары выполнены вибро- и ударопрочными.
В зависимости от модели эти приборы работают в температурном диапазоне от -40 до 800 °С. Изготавливают их из стали и прессматериала.

Работа с термопарами
Точность измерительной системы с термопарным датчиком повышается рядом мер:
— использованием проволоки большого диаметра, но она не сможет влиять на температуру объекта;
— миниатюрную термопару из тончайшей проволоки можно применять лишь в месте измерения; за пределами объекта используются удлинительные провода;
— недопустимы вибрации и механические натяжения термопарной проволоки;
— провода экрана соединяют с экраном вольтметра и жестко перекручивают выводы;
— нельзя по длине термопары допускать резких температурных градиентов;
— термопара должна использоваться лишь в пределах рабочих температур, по возможности с запасом;
— ведется электронная запись всех событий, постоянно и беспрерывно контролируется сопротивление термоэлектродов.