Zjawisko termoelektryczne - pomiar temperatury
za pomocą termoogniwa.

Imię i Nazwisko	Sylwia Furmańczuk Marcin Dec Dmytro Hrynievych
PWSZ	Mechanika i Budowa Maszyn
Semestr I	GRUPA I

Zamość, 14.11.2013

Wstęp:

Termoogniwo zwane również termoparą stanowi ukad złożony z dwóch różnych przewodników, zwykle cienkich drucików zespolonych ze sobą na końcach.

Zjawisko termoelektryczne - efekt bezpośredniej transformacji napięcia elektrycznego występującego między dwoma punktami układu ciał na różnicę temperatur między tymi punktami, lub odwrotnie: różnicy temperatur na napięcie elektryczne. Zjawisko to jest wykorzystywane do

• ogrzewania,

• chłodzenia,

• pomiaru temperatury.

Ponieważ napięciem elektrycznym łatwo jest sterować i można je dokładnie rejestrować, urządzenia wykorzystujące zjawisko termoelektryczne pozwalają na bardzo precyzyjną kontrolę temperatury i na automatyzację procesów chłodzenia i ogrzewania.

Na czym polega zjawisko termoelektryczne?

Zjawisko termoelektryczne polega na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa metale lub półprzewodniki gdy ich złącza znajdują się w różnych temperaturach. Zjawiska termoelektryczne są szeroko wykorzystywane zarówno do pomiaru wysokich temperatur, jak i przy wykrywaniu bardzo słabego ogrzania. Jest to urządzenie proste i dość dokładne.

Zalety termopar to:

• bardzo szeroki zakres temperatur

• krótki czas reakcji

• kompaktowa budowa

• wyjątkowo duża odporność na drgania

• stabilność długoczasowa i dokadność

Cel ćwiczenia:

Przeprowadzane ćwiczenie ma na celu zapoznania się z zagadnieniami związanymi z zjawiskiem termoelektrycznym. Należy wykonać kalibrację termopary. Konieczne jest wykonanie charakterystyki cechowania termopary. Wyznaczyć różnicę temperatur ΔT oraz wyznaczenie stałej α termoogniwa .

Opracowanie odczytów w tabeli:

Tt [K]	Tz [K]	ΔT [K]	U [działki]	α [działki/K]
301	301	0	0	4
306			5		10
311			10		21
316			15		42
321			20		76
326			25		107
331			30		143
336			35		177
341			40		245

Obliczenia:

1. Wyznaczenie różnicy temperatur ΔT ze wzoru ΔT= T_z-T_t i uzupełnienie kolumny ΔT w tabeli.

2. Obliczenie stałej α termoogniwa ze wzoru
, gdzie

U ₂ - ilość działek dla różnicy temperatur ΔT₂.

U ₁ - ilość działek dla różnicy temperatur ΔT₁.

Powyższe wartości odczytuje się z sporządzonej charakterystyki.

Wnioski:

Przed rozpoczęciem pomiaru temperatury termoogniwo zastało skalibrowane, czyi wyrównaniu temperatur na obu spoinach termoogniwa i ustawieniu wartości 0 na podziałce galwanometru.

Następnie wyznaczono różnice temperatur ΔT przez stopniowe ogrzewanie jednej ze spoin termoogniwa .Zaznaczono dane na wykresie i wyznaczono charakterystykę metodą napiętego sznurka. Po wyznaczeniu charakterystyki wykazało że zależność ilości działek od temperatury jest liniowa.

Stała termopary α została wyznaczona z charakterystyki termoogniwa.

odczytywane wartości z galwanometru to ilość działek elementarnych przyrządu pomiarowego a nie wartości skali. Aby je otrzymać należy ilość działek zwiększyć czterokrotnie.

Termopary są wykorzystywanie m.in.
w następujących gałęziach przemysłu:

· chemicznym

· farmaceutycznym rys. schemat termopary

· produkcji energii

· inżynierii mechanicznej

· spożywczym

· wydobywczym

· żelaznym i stalowym

· ceramicznym i szklarskim

Wykorzystywane w kuchenkach mikrofalowych, piecach gazowych.

2

---