שימוש ואמצעי זהירות של צמדים תרמיים

1. עקרון מדידת צמד תרמי
A thermocouple is an instrument for measuring temperature. Using two different conductors or semiconductors to connect into a closed circuit, the welding end is called the hot end (or working end), and the end connected to the wire is called the cold end. If the temperatures at both ends are different (hot end is t, cold end is t0, t>t0), נוצר במעגל כוח אלקטרו-חשמלי E (המכונה כוח תרמו-אלקטרי) אשר נקרא "האפקט התרמו-אלקטרי" (אפקט Seebeck). צמדים תרמיים הם מכשירים המשתמשים בעקרון ההשפעה התרמו-אלקטרית למדידת טמפרטורה. מערכת מדידת הטמפרטורה של צמד תרמי מורכבת מצמד תרמי (אלמנט חישת טמפרטורה), מכשיר מדידה של מילי-וולט וחוטי חיבור (חוט נחושת וחוט פיצוי). חומר הצמד התרמי תוזמן. הפוטנציאל התרמו-אלקטרי E הוא רק פונקציה של הטמפרטורה הנמדדת t. לאחר מדידת הערך של E עם מכשיר, ניתן לקבוע את גודל הטמפרטורה הנמדדת.
2 מאפיינים תרמיים
דיוק מדידה גבוה. בשל המגע הישיר בין הצמד התרמי לבין האובייקט הנבדק, הוא אינו מושפע ממדיום הביניים.
טווח מדידה רחב. ניתן למדוד צמדים תרמיים נפוצים ברציפות מ--50 מעלות ועד פלוס 1600 מעלות. כמה צמדים תרמיים מיוחדים יכולים למדוד עד -269 מעלות (כגון זהב ברזל ניקל כרום) ועד פלוס 2800 מעלות (כגון טונגסטן רניום).
בנייה פשוטה ושימוש נוח. צמדים תרמיים מורכבים בדרך כלל משני סוגים שונים של חוטי מתכת, ואינם מוגבלים בגודל או בהתחלה. יש להם שרוול מגן בחוץ, מה שהופך אותם נוחים מאוד לשימוש.
מספר סיום של 3 צמדים תרמיים
צמדים תרמיים מתוקננים, מיוצרים לפי תקנים בינלאומיים של חברת החשמל. מספרי הסיום של צמדים תרמיים כוללים בעיקר את S, R, B, N, K, E, J, T וכו'. ביניהם, S, R ו-B שייכים לצמדים תרמיים ממתכת יקרה, בעוד N, K, E, J, ו T שייך לצמדי מתכת זולים.
המאפיין את מספר סיום ה-S הוא הביצועים האנטי-אוקסידנטים החזקים שלו, המתאימים לשימוש מתמשך באווירה מחמצנת ואינרטית. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך היא 1400 מעלות, וטמפרטורת השימוש לטווח הקצר היא 1600 מעלות. מבין כל הצמדים התרמיים, למספר סיום S יש את רמת הדיוק הגבוהה ביותר והוא משמש בדרך כלל כצמד תרמי סטנדרטי;
בהשוואה למדד S, למדד R יש ביצועים כמעט זהים למעט כוח האלקטרו-מוטיבציה התרמי, הגבוה בכ-15 אחוז.
למספר סיום B יש כוח אלקטרו-מוטיבי תרמי קטן מאוד בטמפרטורת החדר, כך שבדרך כלל לא נעשה שימוש בחוטי פיצוי במהלך המדידה. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך שלו היא 1600 מעלות וטמפרטורת השימוש לטווח קצר היא 1800 מעלות. ניתן להשתמש בו באווירה מחמצנת או ניטרלית, או לשימוש קצר טווח בתנאי ואקום.
המאפיינים של מספר סיום ה-N הם עמידות חזקה לחמצון בטמפרטורה גבוהה ב-1300 מעלות, יציבות טובה לטווח ארוך של כוח אלקטרו-מנוע תרמו-אלקטרי ושחזור של מחזורים תרמיים קצרי טווח, עמידות טובה לקרינה גרעינית וטמפרטורה נמוכה, ויכולות להחליף חלקית את S צמד תרמי מספר סיום;
המאפיין של קנה המידה K הוא הביצועים האנטי-אוקסידנטים החזקים שלו, והוא מתאים לשימוש מתמשך באווירה מחמצנת ואינרטית. טמפרטורת השימוש לטווח ארוך היא 1000 מעלות וטמפרטורת השימוש לטווח הקצר היא 1200 מעלות. בשימוש הנפוץ ביותר בין כל הצמדים התרמיים;
המאפיין של מספר סיום ה-E הוא שבין צמדים תרמיים נפוצים, הכוח האלקטרו-מנוע התרמו-אלקטרי שלו הוא הגבוה ביותר, מה שאומר שהוא בעל הרגישות הגבוהה ביותר. יש להשתמש בו ברציפות באווירה מחמצנת ואינרטית בטמפרטורה של 0-800 מעלות;
המאפיין של מספר סיום J הוא שניתן להשתמש בו הן לאטמוספרות מחמצנות (עם מגבלת טמפרטורה של 750 מעלות) והן לאטמוספרות מפחיתות (עם מגבלת טמפרטורה של 950 מעלות)