الیکٹرانک ترمامیٹر کا کام کرنے کا اصول

حرارت سے متعلق تھرمو الیکٹرومیٹوٹو فورس کی پیمائش کرنے کے لئے درجہ حرارت کی پیمائش کرنے والے عنصر کے طور پر تھرمو الیکٹرک ترمامیٹر تھرموکوپل کا استعمال کرتا ہے اور میٹر کے ذریعہ درجہ حرارت کی قیمت ظاہر ہوتی ہے۔ یہ -200 ~ ~ 1300 ℃ کی حد میں درجہ حرارت کی پیمائش کے لئے وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے ، اور خاص حالات میں ، یہ 2800 high کے اعلی درجہ حرارت یا 4K کے کم درجہ حرارت کی پیمائش کرسکتا ہے۔ اس میں سادہ ڈھانچہ ، کم قیمت ، اعلی درستگی ، اور درجہ حرارت کی پیمائش کی وسیع رینج کی خصوصیات ہیں۔ چونکہ تھرموکوپل درجہ حرارت کا پتہ لگانے کے لئے بجلی میں تبدیل کرتا ہے ، لہذا درجہ حرارت کی پیمائش اور اس پر قابو پانا ، اور درجہ حرارت کے اشاروں کو بڑھانا اور تبدیل کرنا آسان ہے۔ یہ لمبی دوری کی پیمائش اور خود کار طریقے سے کنٹرول کے لئے موزوں ہے۔ رابطے کے درجہ حرارت کی پیمائش کے طریقہ کار میں ، تھرمو الیکٹرک ترمامیٹر کا اطلاق سب سے عام ہے۔

DS-1
(1) حرارت کی پیمائش کا اصول تھرموکوپل
درجہ حرارت کی پیمائش کے اصول کو تھرمو الیکٹرک اثر پر مبنی ہے۔
سلسلہ میں دو مختلف مواد کے کنڈکٹر اے اور بی کو بند لوپ میں جوڑیں۔ جب دو رابطوں 1 اور 2 کا درجہ حرارت مختلف ہے ، اگر T> T0 ، لوپ میں ایک تھرموئیلیٹرومیٹوٹو فورس تیار کی جائے گی ، اور لوپ میں ایک خاص مقدار ہوگی۔ بڑی اور چھوٹی دھاریں ، اس رجحان کو پائروئلیٹرک اثر کہتے ہیں۔ یہ الیکٹروموٹیو فورس معروف "سیبیک تھرمو الیکٹروٹوٹو فورس" ہے ، جسے "تھرمو الیکٹرومیٹویو فورس" کہا جاتا ہے ، جسے ای اے بی کہا جاتا ہے ، اور کنڈکٹر اے اور بی کو تھرمو الیکٹرروڈ کہا جاتا ہے۔ رابطہ 1 عام طور پر ایک ساتھ ویلڈیڈ ہوتا ہے ، اور پیمائش کے دوران ماپا درجہ حرارت کو محسوس کرنے کے ل it یہ درجہ حرارت کی پیمائش کی جگہ میں رکھا جاتا ہے ، لہذا اسے پیمائش کا اختتام (یا کام کرنے والے اختتام کا گرم اختتام) کہا جاتا ہے۔ جنکشن 2 میں ایک مستقل درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے ، جسے ریفرنس جنکشن (یا سرد جنکشن) کہا جاتا ہے۔ ایک سینسر جو دو کنڈکٹر کو جوڑتا ہے اور درجہ حرارت کو تھرمو الیکٹومیٹوٹو فورس میں تبدیل کرتا ہے اسے تھرموکوپل کہا جاتا ہے۔

تھرمو الیکٹرومیٹوٹو فورس دو کنڈکٹرز (پیلیٹیر پوٹینشل) اور ایک ہی موصل کے درجہ حرارت میں فرق کی صلاحیت (تھامسن کی صلاحیت) پر مشتمل ہے۔ تھرمو الیکٹرومیٹوٹو فورس کی وسعت دو کنڈکٹر مواد کی خصوصیات اور جنکشن درجہ حرارت سے متعلق ہے۔
موصل کے اندر الیکٹران کی کثافت مختلف ہے۔ جب مختلف الیکٹرانن کثافت والے دو کنڈکٹر A اور B رابطے میں ہوتے ہیں تو ، رابطے کی سطح پر الیکٹران کا پھیلاؤ ہوتا ہے ، اور الیکٹران کم موٹائی والے موصل سے اعلی الیکٹران کثافت والے موصل سے بہتے ہیں۔ الیکٹرانان کے پھیلاؤ کی شرح دو کنڈکٹروں کے الیکٹران کثافت سے متعلق ہے اور رابطہ کے درجہ حرارت کے متناسب ہے۔ یہ فرض کرتے ہوئے کہ کنڈکٹر A اور B کی مفت الیکٹران کثافتیں NA اور NB ہیں ، اور NA> NB ، الیکٹرانان کے پھیلاؤ کے نتیجے میں ، موصل A الیکٹرانوں کو کھو دیتا ہے اور مثبت چارج ہوجاتا ہے ، جبکہ موصل B B الیکٹرانوں کو حاصل کرتا ہے اور منفی چارج ہوجاتا ہے ، جس سے الیکٹران تشکیل پاتا ہے۔ رابطے کی سطح پر فیلڈ۔ یہ برقی میدان الیکٹرانوں کے بازی کو روکتا ہے ، اور جب متحرک توازن پہنچ جاتا ہے تو ، رابطے کے علاقے میں ایک مستحکم ممکنہ فرق پیدا ہوتا ہے ، یعنی رابطہ کی صلاحیت ، جس کی وسعت ہوتی ہے

(8.2-2)

جہاں K – بولٹزمان کا مستقل ، k = 1.38 × 10-23J / K؛
e elect الیکٹران چارج کی مقدار ، e = 1.6 × 10-19 C؛
T the رابطہ نقطہ پر درجہ حرارت ، K؛
این اے ، این بی– بالترتیب کنڈکٹر اے اور بی کی مفت الیکٹران کثافت ہیں۔
موصل کے دونوں سروں کے درمیان درجہ حرارت کے فرق سے پیدا ہونے والی برقی قوت کو تھرمو الیکٹرک صلاحیت کہتے ہیں۔ درجہ حرارت کے میلان کی وجہ سے ، الیکٹرانوں کی توانائی کی تقسیم تبدیل کردی گئی ہے۔ اعلی درجہ حرارت اختتام (T) الیکٹران کم درجہ حرارت کے اختتام (T0) سے پھیلا ہوا ہوگا ، جس کی وجہ سے اعلی درجہ حرارت کے اختتام کو الیکٹرانوں کے نقصان کی وجہ سے مثبت چارج کیا جائے گا ، اور کم درجہ حرارت کے اختتام کو برقیوں کی وجہ سے منفی چارج کیا جائے گا۔ لہذا ، ایک ہی موصل کے دونوں سروں پر بھی ممکنہ فرق پیدا ہوتا ہے اور الیکٹرانوں کو اعلی درجہ حرارت کے آخر سے کم درجہ حرارت کے آخر تک پھیلنے سے روکتا ہے۔ پھر الیکٹران متحرک توازن کی تشکیل کے لئے وسرت کرتے ہیں۔ اس وقت قائم ہونے والے ممکنہ فرق کو تھرمو الیکٹرک صلاحیت یا تھامسن کی صلاحیت کہتے ہیں ، جو درجہ حرارت فور سے متعلق ہے

(8.2-3)

JDB-23 (2)

فارمولے میں ، σ تھامسن قابلیت ہے ، جو درجہ حرارت 1 ° C کے ذریعہ پیدا ہونے والی الیکٹروموٹیو فورس فورس کی نمائندگی کرتا ہے ، اور اس کی وسعت ماد materialی خصوصیات اور درجہ حرارت دونوں سروں سے متعلق ہے۔
کنڈکٹر اے اور بی پر مشتمل تھرموکول بند سرکٹ میں دو رابطوں پر دو رابطہ امکانی ای اے بی (ٹی) اور ای اے بی (ٹی0) ہیں ، اور کیونکہ T> T0 ، ہر ایک موصل A اور B میں ایک تھرمو الیکٹرک صلاحیت بھی موجود ہے۔ بند لوپ کی کل تھرمل الیکٹروموٹیو فورس EAB (T، T0) رابطہ الیکٹروموٹیو فورس اور درجہ حرارت کے فرق میں برقی صلاحیت کا الجبری مجموعہ ہونا چاہئے ، یعنی:

(8.2-4)

منتخب شدہ تھرموکیپل کے ل when ، جب حوالہ کا درجہ حرارت مستحکم ہوتا ہے ، تو کل تھرمو الیکٹرومیٹوٹو قوت پیمائش کے ٹرمینل درجہ حرارت T ، یعنی EAB (T، T0) = f (T) کی واحد قدر والی تقریب بن جاتی ہے۔ یہ حرارت کی پیمائش کرنے والے درجہ حرارت کا بنیادی اصول ہے۔


پوسٹ ٹائم: جون 11۔2021