Termoelementer: Forståelse af temperaturmålingsteknologi

Typer

Flere typer termoelementer findes. J og K termoelementer er især populære i USA, da de er nemme at producere. Den første er lavet af jern og konstantan (et kobber-nickel legering) med et nul til 1.400 grader Celsius temperaturområde, og den sidste er lavet af chromel og alumel, med et nul til 2.300 grader Celsius område. Andre typer inkluderer E (chromel og konstantan) og T (kobber og konstantan) termoelementer.

Spænding-temperatur forhold

Husk, at den elektriske strøm, der genereres fra kontakten mellem de to metaller, skal konverteres til temperatur. Dette kan gøres ved at forbinde ledningerne til et digitalt voltmeter, der kan konvertere spændingsafsætningen til en temperatur.

Thomas Johann Seebeck

Thomas Johann Seebeck (1770 til 1831), en tysk-estisk fysiker, krediteres for at have opdaget strøm genereret ved at røre to forskellige metaller sammen ved forskellige temperaturer for at afbøje en kompasnål. Seebeck producerede de første termoelementer, og eksperimenterede med metaller af forskellige typer og former. Dog troede han, at strømmen var magnetisk, snarere end elektrisk. Faktisk beskriver hans rapporter til den preussiske videnskabsakademi mellem 1822 og 1823 hans observationer som "den magnetiske polarisering af metaller og malmer produceret af en temperaturforskel". Udenfor dette termoelektriske effekt kaldes nu Seebeck-effekten.

Leopoldo Nobili

Ved at bruge Seebeks arbejde som sit fundament, samarbejdede den italienske fysiker Leopoldo Nobili (1784 til 1835) med en anden italiensk fysiker, Macedonio Melloni (1798 til 1854), for at udvikle en termoelektrisk batteri i 1826. Kaldt "thermo-multiplicateur" (termomultiplikator), trak det på Seebeks opdagelse af termoelektricitet ved at kombinere et termopile og galvanometer til at måle stråling. For sit arbejde krediterer nogle Nobili som opfinderen af termoelementet, som det er kendt i dag, eller mindst arketypen.

I dag

Termoelementer bruges bredt, især i rumfartsmissioner, varmeanlæg og elektronikfremstilling. De er populære i disse industrier, fordi de er simple, holdbare, ikke har brug for batterier, pålidelige og dækker et bredt temperaturområde.