थर्मोकपल तापमान माप का मूल सिद्धांत
विभिन्न सामग्रियों या अर्धचालकों के दो कंडक्टर ए और बी एक बंद लूप बनाने के लिए एक साथ वेल्डेड होते हैं। जब कंडक्टर ए और बी के दो लगाव बिंदु 1 और 2 के बीच तापमान अंतर होता है, तो दोनों के बीच एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न होता है, इस प्रकार लूप में पाइरोइलेक्ट्रिक प्रभाव में एक बड़ा करंट बनता है। इस घटना को पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है। थर्मोकपल इस प्रभाव का उपयोग काम करने के लिए करते हैं।
थर्मोकपल क्या है?
थर्मोकपल और थर्मल प्रतिरोध दोनों तापमान माप में संपर्क तापमान माप से संबंधित हैं। यद्यपि किसी वस्तु के तापमान को मापने के लिए उनके कार्य समान हैं, उनके सिद्धांत और विशेषताएं भिन्न हैं।
थर्मोकपल तापमान माप में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला तापमान उपकरण है। इसकी मुख्य विशेषताएं विस्तृत माप सीमा, अपेक्षाकृत स्थिर प्रदर्शन, सरल संरचना, अच्छी गतिशील प्रतिक्रिया और 4-20mA विद्युत संकेतों को दूर से प्रसारित करने की क्षमता है, जो स्वचालित नियंत्रण और एकाग्रता के लिए सुविधाजनक है। नियंत्रण। थर्मोकपल तापमान माप का सिद्धांत थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव पर आधारित है। दो अलग-अलग कंडक्टर या अर्धचालक एक बंद लूप में जुड़े हुए हैं। जब दो जंक्शनों पर तापमान भिन्न होते हैं, तो लूप में थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता उत्पन्न होगी। इस घटना को पायरोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है, जिसे सीबेक प्रभाव भी कहा जाता है। बंद लूप में उत्पन्न थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता दो प्रकार की विद्युत क्षमता से बनी होती है; थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता और संपर्क क्षमता। थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता से तात्पर्य एक ही कंडक्टर के दो सिरों द्वारा अलग-अलग तापमानों के कारण उत्पन्न विद्युत क्षमता से है। विभिन्न कंडक्टरों में अलग-अलग इलेक्ट्रॉन घनत्व होते हैं, इसलिए वे अलग-अलग विद्युत क्षमता उत्पन्न करते हैं। संपर्क क्षमता, जैसा कि नाम का तात्पर्य है, दो अलग-अलग कंडक्टर संपर्क में होने पर संदर्भित करता है। क्योंकि उनके इलेक्ट्रॉन घनत्व भिन्न होते हैं, एक निश्चित मात्रा में इलेक्ट्रॉन प्रसार उत्पन्न होता है। जब वे एक निश्चित संतुलन तक पहुँच जाते हैं, तो संपर्क क्षमता द्वारा निर्मित क्षमता दो अलग-अलग कंडक्टरों के भौतिक गुणों और उनके संपर्क बिंदुओं के तापमान पर निर्भर करती है। वर्तमान में, अंतरराष्ट्रीय स्तर पर उपयोग किए जाने वाले थर्मोकपल के मानक विनिर्देश हैं। अंतर्राष्ट्रीय नियम यह निर्धारित करते हैं कि थर्मोकपल को आठ अलग-अलग डिवीजनों में विभाजित किया गया है, अर्थात् बी, आर, एस, के, एन, ई, जे और टी। न्यूनतम संभव माप तापमान शून्य से 270 डिग्री सेल्सियस पर मापा जाता है, 1800 डिग्री सेल्सियस तक, जिसमें से बी, आर, और एस थर्मोकपल की प्लैटिनम श्रृंखला से संबंधित हैं। क्योंकि प्लेटिनम एक कीमती धातु है, उन्हें कीमती धातु थर्मोकपल भी कहा जाता है और शेष को सस्ते धातु थर्मोइलेक्ट्रिक्स कहा जाता है। I. थर्मोकपल दो प्रकार के होते हैं, सामान्य प्रकार और बख्तरबंद प्रकार। साधारण थर्मोकपल आमतौर पर थर्मोड, इंसुलेटिंग ट्यूब, प्रोटेक्टिव स्लीव और जंक्शन बॉक्स से बने होते हैं, जबकि आर्मर्ड थर्मोकपल थर्मोकपल वायर, इंसुलेटिंग मटीरियल और मेटल प्रोटेक्टिव स्लीव का एक संयोजन होता है। खींचकर बनाया गया एक ठोस संयोजन। लेकिन थर्मोकपल के विद्युत संकेत को संचारित करने के लिए एक विशेष तार की आवश्यकता होती है, इस प्रकार के तार को क्षतिपूर्ति तार कहा जाता है। विभिन्न थर्मोकपल को अलग-अलग मुआवजे के तारों की आवश्यकता होती है, और उनका मुख्य कार्य थर्मोकपल के साथ जुड़ना है ताकि थर्मोकपल के संदर्भ छोर को बिजली की आपूर्ति से दूर रखा जा सके, ताकि संदर्भ अंत का तापमान स्थिर रहे। मुआवजा तारों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: मुआवजा प्रकार और विस्तार प्रकार। विस्तार तार की रासायनिक संरचना थर्मोकपल की क्षतिपूर्ति के समान होती है। हालांकि, व्यवहार में, विस्तार तार थर्मोकपल के समान सामग्री से नहीं बना होता है। समान इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले तारों से बदलें। मुआवजे के तार और थर्मोकपल के बीच का संबंध आम तौर पर बहुत स्पष्ट होता है। थर्मोकपल का धनात्मक ध्रुव क्षतिपूर्ति तार के लाल तार से जुड़ा होता है, और ऋणात्मक ध्रुव शेष रंग से जुड़ा होता है। अधिकांश सामान्य मुआवजे के तार तांबे-निकल मिश्र धातु से बने होते हैं।