थर्मोकपल का कार्य सिद्धांत

थर्मोकपल एक सामान्य तापमान मापने वाला तत्व है। यह तापमान मापकर तापमान सिग्नल को इलेक्ट्रिक हीटिंग सिग्नल में बदल सकता है।

थर्मोकपल का कार्य सिद्धांत यह है कि जब दो अलग-अलग कंडक्टर या अर्धचालक ए और बी एक सर्किट बनाते हैं और उनके दो सिरे एक-दूसरे से जुड़े होते हैं, जब तक दोनों नोड्स पर तापमान अलग-अलग होता है, एक छोर पर तापमान t होता है, जिसे कार्यशील अंत या गर्म अंत कहा जाता है, और दूसरे छोर पर तापमान t0 होता है, जिसे मुक्त अंत के रूप में जाना जाता है, जिसे संदर्भ अंत या ठंडा अंत भी कहा जाता है, लूप एक इलेक्ट्रोमोटिव बल उत्पन्न करेगा, जिसकी दिशा और आकार संबंधित हैं। कंडक्टर सामग्री और दो संपर्कों के तापमान के लिए। इस घटना को थर्मोइलेक्ट्रिक प्रभाव कहा जाता है, दो कंडक्टरों से बने सर्किट को थर्मोकपल कहा जाता है। इन दोनों कंडक्टरों को थर्मोइलेक्ट्रिक पोल कहा जाता है, और उत्पन्न इलेक्ट्रोमोटिव बल को थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोमोटिव बल कहा जाता है।

 

थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ में दो भाग होते हैं। एक दो कंडक्टरों का संपर्क ईएमएफ है, और दूसरा एकल कंडक्टर का तापमान अंतर ईएमएफ है। थर्मोकपल लूप में थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ का परिमाण केवल कंडक्टर सामग्री और दो संपर्कों के तापमान से संबंधित है, लेकिन इसके आकार और आकार से नहीं। थर्मोकपल सेंसर । जब थर्मोकपल की दो इलेक्ट्रोड सामग्री तय हो जाती है, तो थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ दो-संपर्क तापमान T और t0 होगा।

 

व्यावहारिक तापमान माप में इस संबंध का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। क्योंकि ठंडा अंत t0 स्थिर है, थर्मोकपल सेंसर द्वारा उत्पादित थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ केवल गर्म अंत (मापने वाला अंत) के तापमान के साथ बदलता है, यानी, एक निश्चित थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ एक निश्चित तापमान से मेल खाता है। हम थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ को मापकर ही तापमान माप के लक्ष्य को प्राप्त कर सकते हैं।

 

थर्मोकपल तापमान माप का मूल सिद्धांत यह है कि सामग्री कंडक्टर के दो अलग-अलग घटक एक बंद सर्किट बनाते हैं।

जब दोनों सिरों पर तापमान प्रवणता होती है, तो सर्किट से करंट प्रवाहित होगा, और फिर दोनों सिरों के बीच इलेक्ट्रोमोटिव बल - थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोमोटिव बल होगा, जो तथाकथित सीबेक प्रभाव है। विभिन्न घटकों वाले दो प्रकार के सजातीय कंडक्टर थर्मोइलेक्ट्रिक ध्रुव हैं, उच्च तापमान वाला एक कार्यशील अंत है, कम तापमान वाला एक मुक्त अंत है, और मुक्त अंत आमतौर पर एक स्थिर तापमान पर होता है। थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ और तापमान के बीच फ़ंक्शन संबंध के अनुसार, थर्मोकपल की ग्रेजुएशन तालिका बनाई जाती है। ग्रेजुएशन टेबल तब प्राप्त होती है जब फ्री एंड तापमान 0 ℃ होता है, और अलग-अलग थर्मोकपल में अलग-अलग ग्रेजुएशन टेबल होते हैं।

 

जब तीसरी धातु सामग्री थर्मोकपल सर्किट से जुड़ी होती है, जब तक सामग्री के दो संपर्कों का तापमान समान होता है, थर्मोकपल सेंसर द्वारा उत्पन्न थर्मोइलेक्ट्रिक क्षमता अपरिवर्तित रहेगी, अर्थात यह सर्किट में तीसरी धातु से प्रभावित नहीं होगी। इसलिए, जब थर्मोकपल का उपयोग तापमान माप के लिए किया जाता है, तो इसे मापने वाले उपकरण से जोड़ा जा सकता है, और थर्मोइलेक्ट्रिक ईएमएफ मापने के बाद मापा माध्यम का तापमान जाना जा सकता है। थर्मोकपल के तापमान को मापते समय, इसके ठंडे सिरे का तापमान (मापने वाला सिरा गर्म सिरा होता है, और लीड तार के माध्यम से मापने वाले सर्किट से जुड़ा हुआ सिरा ठंडा सिरा कहलाता है) का तापमान अपरिवर्तित रहना आवश्यक है, और इसकी थर्मल क्षमता मापा तापमान के समानुपाती होती है। यदि माप के दौरान ठंडे सिरे (पर्यावरण) का तापमान बदलता है, तो यह माप की सटीकता को गंभीर रूप से प्रभावित करेगा। ठंडे अंत के तापमान में परिवर्तन के कारण होने वाले प्रभाव की भरपाई के लिए कुछ उपाय करना थर्मोकपल का सामान्य ठंडा अंत मुआवजा कहलाता है। मापने के उपकरण के साथ कनेक्शन के लिए विशेष क्षतिपूर्ति तार।

 

थर्मोकपल कोल्ड जंक्शन मुआवजे की दो गणना विधियाँ हैं। सबसे पहले मिलीवोल्ट से तापमान तक है: ठंडे अंत के तापमान को मापें, इसे संबंधित मिलीवोल्ट मान में बदलें, इसे मिलीवोल्ट मान में जोड़ें फ्लैंग थर्मोकपल , और इसे तापमान में परिवर्तित करें। एक अन्य मुआवजा तापमान से मिलीवोल्ट तक है: वास्तविक तापमान और ठंडे अंत तापमान को मापें, उन्हें क्रमशः मिलीवोल्ट में परिवर्तित करें, और फिर घटाने के बाद मिलीवोल्ट प्राप्त करें, यानी तापमान।