Термоэлектрические термометры

Измерение температуры термоэлектрическими термометрами основано на использовании термоэлектрического эффекта, заключающегося в том, что в замкнутой цепи, состоящей из двух или нескольких разнородных проводников, возникает электрических ток, если спаи будут иметь разные температуры (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схема термоэлектрического преобразователя

Это объясняется тем, что различные металлы обладают различной работой выхода электронов, поэтому в их спае возникает контактная разность потенциалов. Наблюдается также диффузия свободных электронов из более нагретых частей проводника в менее нагретые с большей интенсивностью, чем в обратном направлении. Поэтому при

размыкании цепи термоэлектрического преобразователя может быть измерена термоЭДС, величина которой зависит от природы проводников и разности температур спаев.

E _AB(t t ₀) = e _AB(t) – e _AB(t ₀) (1.12)

Зависимость (1.12) для различных термоэлектрических преобразователей устанавливается экспериментально путем градуировки и последующего табулирования зависимости термоЭДС от температуры рабочего спая t при постоянной температуре свободного спая t ₀ = 20 ^оС.

Для измерения термоЭДС термоэлектрического преобразователя в разрыв свободного спая включается измерительный прибор (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Схема включения измерительного прибора

в цепь термоэлектрического преобразователя

Подключение измерительного прибора к термоэлектрическому преобразователю осуществляется с помощью специальных термоэлектродных проводов [3].

Для изготовления термоэлектрических преобразователей используется проволока диаметром от 0,5 мм до 2 – 3 мм. Чтобы предохранить от механических повреждений и вредного влияния объекта измерения, преобразователи помещают в защитную арматуру. Защитные гильзы изготавливаются из различных сталей, окиси алюминия, карбида кремния [3].

К материалам термоэлектродов предъявляют определенные требования, которым не удовлетворяют полностью ни один из известных термоэлектродных материалов, поэтому для различных пределов измерения используются термоэлектрические преобразователи из различных материалов (табл. 1.3).

Таблица 1.3