89677

t2

t2

Metal B

t1

Rysunek 1. Konstrukcja złącza termopary. W lewej części rysunku widoczny jest zamknięty obwód termoelektryczny wykonany z dwóch różnych metali (zjawisko Seebecka). W prawej części rysunku typowy układ pomiarowy termopary, do końców elementu przyłączony jest woltomierz.

Najpopularniejsze konstrukcje tennopar są oznaczane literami: termoelement Fe-CuNi (żelazo - konstantan) oznaczany jest literą J, termoelement NiCr - NiAl oznaczany jest literą YL

Pomiar przy wykorzystaniu termopary' np.: typu J, polega na pomiarze napięcia wytworzonego na końcach tennoelektrod (na rysunku 1 dołączony jest woltomierz). Jeżeli t₂ - temperatura tzw. spoiny pomiarowej wynosi 150‘C, to napięcie zmierzone przez woltomierz wynosi 8,010 mV, ale tylko w sytuacji gdy temperatura wolnych końców (złącz do których podłączany jest woltomierz) wynosi 0’C. Termoelement bowiem wytwarza napięcie zgodnie z różnicą temperatur w jakich umieszczono spoinę pomiarową oraz końce tennoelektrod. Zgodnie z oznaczeniami na rysunku 1, wytworzone napięcie jest proporcjonalne do t₂ - ti W sytuacji gdy spoina pomiarowa zostanie umieszczona w temperaturze t₂ = 150’C, a temperatura w jakiej umieszczono // = 20*C, wtedy napięcie wytworzone na złączu wyniesie 6,991 mV dla różnicy temperatur 130‘C. Wartości napięć odpowiadających danej temperaturze, odczytuje się z tabeli dla konkretnej konstrukcji tennopar.

Zatem procediua pomiani przy wykorzystaniu tennoelementu sprowadza się do następujących kroków:

•    pomiar temperatury w jakiej mnieszczone są końcówki czujnika i zamiana na wartość odpowiadającą wartości napięcia: np: // = 20*C =1,019 mV

•    odczytanie wartości napięcia na woltomierzu. Załóżmy, że odczytano napięcie 11,981 mV

•    sprawdzenie, czy wartość napięcia zmierzonego jest większa od wartości napięcia odpowiadającego temperaturze otoczenia. W podanym przykładzie jest większa co oznacza, że temperatury zmierzoną, oraz otoczenia sumujemy, wynik, otrzymując 13,0 mV. W tabeli wartości zależności siły elektrotennicznej od temperatury znajdujemy wartość napięcia. Odpowiada to temperaturze 240'C.

W sytuacji gdy spoina pomiarowa zostanie muieszczona w temperaturze niższej od temperatury otoczenia t₂ = 5*C, // = 20*C, wtedy napięcie wytworzone na złączu będzie ujemne. Po zsumowaniu z siłą termoelektryczną odpowiadającej temperaturze otoczenia (1,019 mV - 0,766 mV) obzymane napięcie przekształcamy zgodnie z poprzednimi wskazówkami.

Konieczność dokładnej znajomości temperatury w której umieszczone są końce