8. Термоэлектрические термопреобразователи. Принцип действия, тэдс, градуировочная характеристика, типы тэп.

Для измерения температуры наиболее широкое распространение получили термоэлектрические термометры, работающие в интервале температур от -200 до +2500 ⁰C и выше. Данный тип устройств характеризует высокая точность и надежность, возможность использования в системах автоматического контроля и регулирования параметра, в значительной мере определяющего ход технологического процесса в металлургических агрегатах.

С ущность термоэлектрического метода заключается в возникновении ЭДС в проводнике, концы которого имеют различную температуру. Для того, чтобы измерить возникшую ЭДС, ее сравнивают с ЭДС другого проводника, образующего с первым термоэлектрическую пару AB (рис. 3), в цепи которой потечет ток.

Результирующая термо-ЭДС цепи, состоящей из двух разных проводников A и B (однородных по длине), равна

или (1)

где и - разности потенциалов проводников A и B соответственно при температурах t₂ и t₁, мВ.

Термо-ЭДС данной пары зависит только от температуры t₁ и t₂ и не зависит от размеров термоэлектродов (длины, диаметра), величин теплопроводности и удельного электросопротивления.

Для увеличения чувствительности термоэлектрического метода измерения температуры в ряде случаев применяют термобатарею: несколько последовательно включенных термопар, рабочие концы которых находятся при температуре t₂, свободные при известной и постоянной температуре t₁.

Достоинства:

• широкий диапазон измерений темпетатуры 200 - 2200 (2500)

• Клас точности К= 0,25; 0,5; 1; 1,5;

• возможность подключение однотипных ТЕП к одному вторичному прибору

• возможность автоматической записи показаний

• возможность дистанционной передачи показаний

Недостатки:

• ТЕП требует специальных соединительных проводов(компенсационных) соединенных с вторичным прибором

• Необходимость введения поправки на температуру свободных концов(холодных спаев).

Механизм возникновения ТЭДС связан с двумя термоэлектрическими явлениями

• Возникновения ТЭДС связано с различным уровнем фермы у различных металлов при соприкосновении их возникает контактное ТЕДС

• Концентрация свободных электронов в металлах зависит от температуры проводника

Градуировочная характеристика – графическая или табличное представление ТЭДС от температуры при посноянной температуре свободных концов и равной 0°С.

Е_AB(t,t₀) =f(t)-C=F(t) – градуировочная характеристика

ТЕП бывают двух типов

1. Металичиские

• Из благородных металлов

• Из неблагородных металлов

2. Из тугоплавких соединений

Тип ТЕП	Градуир. обознач.	Материалы електродов	Диапазон длительного измерения t °C	Допустимая t °C
ТВР	ВР5/20-110	Вольфрамрений(15% рения) Вольфрамрений(20% рения)	0÷2200	2500
ТПР	ПР30/6(В)	Платинароди(30% родия) Платинароди(6% родия)	300÷1600	1800
ТПП	ПП(S)	Платинароди(10% родия) Платина	0÷1300	1600
ТХА	ХА(К)	Хромель - алюмель	-200÷1100	1300
ТХК	ХК(L)	Хромель - капель	-200÷600	800
ТМК	МК(М)	Медь - капель	-200÷100	100

ТЕП из тугоплавких соединений:

1. ТМСВ-340М MoSiO₂ + WSiO₂ t=1800 °C

2. ТГБЦ-350М ZnB₂ + C t=2000 °C

3. ТГКТ-360М ТіС +С t=2500 °C