Thermocouple Instrument

Définition: le instrument lequel les usages la thermocouple pour le la mesure du Température, actuel et Tension ce type d'instrument est connu sous le nom d'instrument à thermocouple. Il est utilisé pour à la fois le AC et DC la mesure.

Le thermocouple est un appareil électrique qui utilisedeux fils du métal différent. C’est le principe selon lequel l’énergie thermique est convertie en une énergie électrique à la jonction, composée de différents métaux.

Le courant dont la magnitude est utilisée pour êtremesuré passe par la jonction du thermocouple. Le courant produit de la chaleur dans l'élément chauffant et le thermocouple induit la force électromotrice dans les bornes de sortie. Cette emf est mesurée à l'aide de l'instrument PMMC. La magnitude de la force électromotrice est proportionnelle à la température et à la valeur efficace du courant.

L’avantage majeur de l’instrument à thermocouple est qu’il est utilisé pour la mesure haute fréquence du courant et de la tension. L'instrument est plus précis pour les fréquences supérieures à 50Hz.

Principe de fonctionnement de l'instrument thermoélectrique

Le circuit dans lequel thermique emf génère est constitué de deux métaux différents. La température à leur jonction est écrite comme

Où les a et b sont constants et leur valeurdépend des propriétés du métal utilisé dans le thermocouple. La valeur approximative de a est comprise entre 40 et 50 microvolts et celle de b entre quelques dixièmes et quelques centaines de microvolts / C².

Soit = ​​Δθ différence de température entre les jonctions chaude et froide. Ainsi, leur température est exprimée comme

Le radiateur produit la chaleur directement proportionnelle au I²R. Où je est la valeur efficace de courant et R est la résistance de l'élément chauffant. L'élévation de température est proportionnelle à la chaleur produite par l'élément chauffant.

Le thermocouple a deux jonctions froide et chaude. La différence entre ces deux jonctions est exprimée en

La valeur de b est très petite par rapport à a et est donc négligée. La température à la jonction est exprimée en

La déviation de l'instrument PMMC est directement proportionnelle à la force électromotrice induite dans les terminaux. La déviation des instruments à bobine mobile est exprimée comme suit:

Où K₃ - aK₁K₂R = une constante.

L'instrument montre la réponse de la loi carrée.

Construction d'un instrument thermoélectrique

L'élément thermoélectrique et l'indicateur sont les deux parties principales de l'instrument thermoélectrique.

Éléments thermoélectriques

Quatre types d’éléments thermoélectriques sont utilisés dans l’instrument à thermocouple. Leurs types sont expliqués ci-dessous en détail.

1. Type de contact - L'élément de type de contact utilise le chauffage séparé. La jonction du thermocouple est en contact avec le réchauffeur illustré dans la figure ci-dessous.

L'élément chauffant électrique est utilisé aux fins suivantes.

1. L'élément chauffant convertit l'énergie électrique en énergie thermique.
2. L'énergie thermique est convertie en énergie thermique à l'aide de l'effet Seebeck.
3. La borne de sortie du thermocouple estconnecté à l'instrument PMMC. La plus petite quantité d'énergie électrique est utilisée pour dévier le pointeur de l'instrument PMMC, et cette énergie est stockée dans le ressort de l'instrument.

2. Instrument de type sans contact - Dans cet instrument, il n'y a pas d'électricitécontact entre l'élément chauffant et le thermocouple. Il est séparé par l'isolation électrique. L'isolation rend le système moins sensible et lent par rapport à l'instrument à contact.

3. Élément thermique sous vide - dans l’instrument à tube à vide, l’appareil de chauffage etles thermocouples sont placés dans le tube en verre sous vide. Ce tube à vide augmente l'efficacité des instruments car le chauffage reste chaud pendant une longue période.

4. Type de pont - Dans l'instrument à pont, le courant estdirectement passé à travers le thermocouple et augmente leur température. La température du thermocouple est directement proportionnelle à la valeur efficace du courant.

Avantages de l'instrument thermoélectrique

Voici les avantages de l'instrument thermoélectrique.

1. Il indique directement la valeur efficace de la tension et du courant sur la forme d'onde.
2. Ce type d'instrument est exempt du champ magnétique parasite.
3. L'élément électrique thermique est utilisé pour une large plage de mesure de courant.
4. L'instrument a une haute sensibilité.
5. Il est utile pour l'étalonnage du potentiomètre à l'aide de la cellule standard.
6. L'élément thermique est exempt d'erreur de fréquence et est donc utilisé pour la plage de fréquence la plus large.

Inconvénients de l'instrument thermoélectrique

Le seul inconvénient de l'instrument thermoélectrique est que sa capacité de surcharge est inférieure à celle de l'autre élément.