ترموکوپل یک عنصر حسگر دما است که معمولاً در ابزارهای اندازه گیری دما استفاده می شود. به طور مستقیم دما را اندازه گیری می کند و سیگنال دما را به سیگنال پتانسیل ترموالکتریک تبدیل می کند که سپس توسط یک ابزار الکتریکی (ابزار ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می شود. ظاهر خارجی ترموکوپل های مختلف اغلب بسته به کاربرد به طور قابل توجهی متفاوت است، اما ساختار اصلی آنها به طور کلی یکسان است. آنها معمولاً از قطعات اصلی مانند الکترودهای ترموالکتریک، یک آستین عایق، یک لوله محافظ و یک جعبه اتصال تشکیل شدهاند. آنها معمولاً همراه با ابزارهای نمایشگر، ابزارهای ضبط و تنظیم کننده های الکترونیکی استفاده می شوند. یک عنصر حسگر دما است که معمولاً در ابزارهای اندازه گیری دما استفاده می شود. به طور مستقیم دما را اندازه گیری می کند و سیگنال دما را به سیگنال پتانسیل ترموالکتریک تبدیل می کند که سپس توسط یک ابزار الکتریکی (ابزار ثانویه) به دمای محیط اندازه گیری شده تبدیل می شود. ظاهر خارجی ترموکوپل های مختلف اغلب بسته به کاربرد به طور قابل توجهی متفاوت است، اما ساختار اصلی آنها به طور کلی یکسان است. آنها معمولاً از قطعات اصلی مانند الکترودهای ترموالکتریک، یک آستین عایق، یک لوله محافظ و یک جعبه اتصال تشکیل شدهاند. آنها معمولاً همراه با ابزارهای نمایشگر، ابزارهای ضبط و تنظیم کننده های الکترونیکی استفاده می شوند.
در فرآیندهای تولید صنعتی، دما یکی از پارامترهای مهمی است که نیاز به اندازه گیری و کنترل دارد. ترموکوپل ها به دلیل مزایای فراوانی که دارند، از جمله ساختار ساده، سهولت ساخت، محدوده اندازه گیری وسیع، دقت بالا، اینرسی کم و سیگنال های خروجی که به راحتی از راه دور منتقل می شوند، به طور گسترده ای در اندازه گیری دما مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این، از آنجایی که ترموکوپل ها حسگرهای غیرفعال هستند، برای اندازه گیری نیازی به منبع تغذیه خارجی ندارند و استفاده از آنها را بسیار راحت می کند. بنابراین اغلب برای اندازه گیری دمای گازها یا مایعات در کوره ها و لوله ها و همچنین دمای سطح جامدات استفاده می شود.
اصل کار: دو هادی با ترکیبات مختلف (که سیم های ترموکوپل یا ترموالکترود نامیده می شوند) در دو انتها به هم وصل می شوند تا یک مدار تشکیل دهند. هنگامی که دمای دو اتصال متفاوت است، نیروی الکتروموتور در مدار ایجاد می شود. این پدیده را اثر ترموالکتریک و این نیروی الکتروموتور را پتانسیل ترموالکتریک می نامند. ترموکوپل ها از این اصل برای اندازه گیری دما استفاده می کنند. یک سر، که مستقیماً برای اندازه گیری دمای محیط استفاده می شود، انتهای کار (که انتهای اندازه گیری نیز نامیده می شود)، و سر دیگر آن انتهای سرد (همچنین به عنوان پایان جبران نامیده می شود) نامیده می شود. انتهای سرد به یک ابزار نمایشگر یا یک ابزار منطبق متصل است که پتانسیل ترموالکتریک تولید شده توسط ترموکوپل را نشان می دهد. ترموکوپل اساسا یک مبدل انرژی است که انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند و از پتانسیل ترموالکتریک تولید شده برای اندازه گیری دما استفاده می کند. در مورد پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل باید به نکات زیر توجه کرد:
1. پتانسیل ترموالکتریک یک ترموکوپل تفاوت بین عملکردهای دما در دو انتهای انتهای کار ترموکوپل است، نه تابعی از اختلاف دما بین انتهای سرد و انتهای کار.
2. بزرگی پتانسیل ترموکوپل تولید شده توسط ترموکوپل، زمانی که مواد ترموکوپل یکنواخت است، مستقل از طول و قطر ترموکوپل است و فقط به ترکیب مواد ترموکوپل و اختلاف دما بین دو انتها مربوط می شود.
3. هنگامی که مواد دو سیم ترموکوپل مشخص شد، بزرگی پتانسیل ترموکوپل فقط به اختلاف دمای ترموکوپل مربوط می شود. اگر دمای انتهای سرد ترموکوپل ثابت نگه داشته شود، پتانسیل ترموالکتریک ترموکوپل تابعی واحد-از دمای انتهای کار است. همانطور که در شکل نشان داده شده است، دو هادی یا نیمه هادی A و B از مواد مختلف به یکدیگر جوش داده شده و مدار بسته را تشکیل می دهند. هنگامی که بین دو اتصال 1 و 2 هادی های A و B اختلاف دما وجود دارد، نیروی الکتروموتور بین آنها ایجاد می شود و در نتیجه جریانی در مدار ایجاد می شود. ترموکوپل ها با استفاده از این افکت کار می کنند.
