Väčšina vykurovacích a meracích predmetov, ktoré používame v každodennom živote, si vyžaduje použitie špeciálnych ovládacích prvkov. Takéto ovládače (termočlánky) chránia zariadenia pred prehriatím a poškodením. Termočlánok je možné použiť ako na malé domáce merania, tak aj na laboratórne experimenty. Aby ste to dosiahli, nemusíte ho špeciálne hľadať v obchodoch. Môžete pochopiť jeho zariadenie a vyrobiť termočlánok pre multimeter vlastnými rukami.
Obsah
- Popis a charakteristika
- Princíp činnosti
- Výroba tepelného snímača
Popis a charakteristika
Termočlánok je zariadeniepozostávajúce z dvoch rôznych vodičov, ktoré sú spojené v jednom alebo viacerých bodoch kompenzačnými drôtmi. Keď sa meria teplota na jednom konci drôtu, na druhom konci sa vytvorí napätie určitej hodnoty a sily. Toto zariadenie sa používa na reguláciu teploty, ako aj na premenu teploty na elektrický prúd.
Tepelný senzor je pomerne lacný. Toto zariadenie je celkom štandardné a meria široký rozsah teplôt. Jedinou nevýhodou fungovania prvku je nepresnosť, ktorá môže byť až 1 °C, čo je na takéto hodnoty veľa.
Výroba termočlánku doma je jednoduchá. Je len potrebné pamätať na to, že tieto zariadenia sú vyrobené zo špeciálnych zliatin, preto je možné vysledovať predvídateľný a stabilný vzťah medzi napätím a teplotou.
Existujú rôzne typy senzorov. Sú klasifikované podľa typu kovov použitých na zliatinu:
- chromel - alumel;
- platina rhodium - platina.
Prostredie aplikácie závisí aj od zloženia, pretože takéto regulátory sa používajú ako vo vede a priemysle, tak aj doma - pre kotly, reproduktory, rúry.
Princíp činnosti
Termočlánok je najobľúbenejší termočlánokk, ktorý objavil v roku 1822 nemecký fyzik Thomas Seebeck. Preto sa princíp fungovania takéhoto prvku často nazýva Seebeckov efekt.
V knihách a učebniciach je tento efekt opísaný takto: ak majú prechody vodičov neidentické teploty, potom medzi nimi vzniká elektrická sila (tepelná sila), ktorej hodnota je úmerná rozdielu teplôt adhézie.
Tu treba zdôrazniť, že treba brať do úvahy teplotný rozdiel a nie nejaký ukazovateľ. Okrem toho, ak majú obe križovatky rovnakú teplotu, termoelektrický výkon sa v obvode neobjaví.
Pred pokračovaním vo výrobe snímača teploty musíte pripraviť všetky materiály a nástroje. Termočlánkové elektródy pozostávajú z rôznych materiálov, pre výber ktorých je potrebné určiť typ produktu a rozsah použitia.
Typy snímačov teploty sú označené písmenami latinskej abecedy a majú svoje vlastné charakteristiky. Napríklad populárny model TYPE K sa skladá zo zliatiny chromel-alumel a má rozsah merania 200-1200 °C. Po vykonaní jednoduchých výpočtov môžeme hovoriť o nelinearite (termoelektrický výkon -35 - 32 µV / ° C), pričom nelinearita charakteristiky by mala byť najmenšia. V tomto prípade bude chyba merania veľmi malá.
Termočlánok môže byť umiestnený vo veľkej vzdialenosti od samotného zariadenia. Na tento účel je pripojený pomocou špeciálneho kábla. Samotný kábel je vyrobený z rovnakých materiálov ako termočlánok. Jediný rozdiel je v priemere.
Výroba tepelného snímača
Ak chcete vyrobiť termočlánok vlastnými rukami, musíte si kúpiť drôt z vhodných materiálov. Priemer je tu dôležitý, pretože od neho závisí chyba merania teploty. Odporúča sa vziať drôt menšieho priemeru, najmä ak sa majú skúmať predmety malých rozmerov.
Materiál závisí od rozsahu teplôt, s ktorými má pracovať. Najbežnejšie možnosti sú chromel-alumel, meď-konštantán. Samotná výroba spočíva vo vytvorení spojenia, zliatiny dvoch drôtov. Často sa na to používa nejaký zdroj napätia (napríklad autobatéria alebo transformátor).
Ďalšie fázy práce sú nasledovné:
- voľné konce krúteného drôtu sú pripojené k jednému z pólov zdroja napätia;
- výstup je pripojený k druhému z pólov, ktorý je navyše spojený s grafitovou ceruzkou.
Keď vznikne elektrický oblúk, drôty termočlánku sú spojené. V tomto prípade je napätie na pripojenie vodičov vybrané experimentom. Spravidla je optimálna hodnota 40-50 V, ale môže to byť aj menej, pretože to závisí od materiálov a dĺžky výrobku.
Ďalším dôležitým bodom je dodržiavanie bezpečnostných predpisov. Je veľmi dôležité nepoužívať príliš vysoké napätie a nedotýkať sa nechránených vodičov. Je lepšie ich izolovať špeciálnou páskou alebo ich uzavrieť keramickou rúrkou.
Toto je najjednoduchší a najdostupnejší spôsob, ako vyrobiť termočlánok pre multimeter vlastnými rukami. Niekedy sú drôty termočlánku spájkované spájkovačkou. Ale potom budete musieť dodatočne zakúpiť špeciálnu spájku a dodržiavať určité teploty v práci.
