Apa itu termokopel dan apa kegunaan dan prinsipnya?

Prinsip dasar pengukuran suhu termokopel

Dua konduktor atau semikonduktor, A dan B, terbuat dari bahan yang berbeda, dilas bersama untuk membentuk sirkuit tertutup. Ketika perbedaan suhu ada antara dua persimpangan (1 dan 2) konduktor A dan B, gaya elektromotif dihasilkan di antara mereka, menghasilkan arus yang mengalir di sirkuit. Fenomena ini disebut efek termoelektrik. Termokopel menggunakan efek ini untuk beroperasi.

Apa itu termokopel?

Baik termokopel dan RTD adalah kontak - jenis perangkat pengukuran suhu. Meskipun mereka berdua mengukur suhu suatu objek, prinsip dan karakteristiknya berbeda.

Termokopel adalah perangkat pengukuran suhu yang paling banyak digunakan. Fitur utama mereka termasuk rentang pengukuran yang luas, kinerja yang relatif stabil, struktur sederhana, respons dinamis yang baik, dan kemampuan untuk mengirimkan 4 - 20 mA sinyal listrik dari jarak jauh, memfasilitasi kontrol otomatis dan terpusat. Pengukuran suhu termokopel didasarkan pada efek termoelektrik. Ketika dua konduktor atau semikonduktor yang berbeda terhubung dalam sirkuit tertutup dan suhu di persimpangan berbeda, potensi termoelektrik dihasilkan dalam sirkuit. Fenomena ini disebut efek termoelektrik, juga dikenal sebagai efek Seebeck. Potensi termoelektrik yang dihasilkan dalam sirkuit tertutup terdiri dari dua jenis potensi: potensi termoelektrik dan potensi kontak. Potensi termoelektrik mengacu pada potensi yang dihasilkan oleh perbedaan suhu antara kedua ujung konduktor. Konduktor yang berbeda memiliki kepadatan elektron yang berbeda, sehingga potensi yang dihasilkan juga berbeda. Potensi kontak, seperti namanya, mengacu pada potensi yang dihasilkan ketika dua konduktor yang berbeda bersentuhan, menghasilkan sejumlah difusi elektron karena kepadatan elektron yang berbeda. Besarnya potensi kontak tergantung pada sifat material dari dua konduktor dan suhu pada titik kontak. Saat ini, termokopel yang digunakan secara internasional distandarisasi dan diklasifikasikan ke dalam delapan kelas yang berbeda: B, R, S, K, N, E, J, dan T. Mereka dapat mengukur suhu serendah -270 ° C dan setinggi 1800 ° C. B, R, dan S termasuk dalam seri platinum termokopel. Karena platinum adalah logam mulia, mereka juga disebut termokopel logam mulia, sedangkan nilai yang tersisa disebut termokopel logam murah. Ada dua jenis termokopel: standar dan lapis baja. Termokopel konvensional biasanya terdiri dari elektroda termokopel, tabung isolasi, selubung pelindung, dan kotak persimpangan. Termokopel lapis baja, di sisi lain, dibangun dengan merakit kawat termokopel, bahan isolasi, dan selubung pelindung logam, kemudian meregangkannya ke dalam struktur padat. Namun, sinyal listrik dari termokopel membutuhkan konduktor khusus, yang disebut kawat kompensasi. Termokopel yang berbeda membutuhkan kabel kompensasi yang berbeda. Fungsi utama mereka adalah menghubungkan termokopel ke persimpangan referensi, menjauhkannya dari catu daya dan dengan demikian menstabilkan suhu persimpangan referensi. Kabel kompensasi dikategorikan sebagai jenis kompensasi dan ekstensi. Sementara komposisi kimia dari kabel ekstensi sama dengan termokopel yang dikompensasi, dalam praktiknya, kawat ekstensi tidak terbuat dari logam yang sama dengan termokopel; Biasanya terbuat dari kawat dengan kepadatan elektron yang sama dengan termokopel. Koneksi antara kawat kompensasi dan termokopel umumnya mudah: terminal positif dari termokopel terhubung ke kawat merah dari kawat kompensasi, sedangkan terminal negatif terhubung ke kawat berwarna yang tersisa. Kawat kompensasi biasanya terbuat dari paduan tembaga-nikel.