Um problema interessante sobre termopares, bem-vindas as discussões
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Em termos simples, de acordo com as leis fundamentais, é a posição dos pontos de solda do termopar que determina o ponto efetivo de medição da temperatura. Supondo que todas as condições sejam ideais, qual seria a diferença na medição da temperatura entre os dois tipos de termopares mostrados na figura?
Primeiro, eu mesmo peguei o sofá; só estou falando isso por enquanto. O termopar do lado esquerdo é o modelo mais comum, enquanto o do lado direito está torcido em forma de espiral. Suposição 1: Se a região em forma de espiral não estiver em curto-circuito, a medição da temperatura será consistente com a do gráfico à esquerda? ； Hipótese 2: Se as regiões em forma de espiral se encontrarem, o ponto de medição da temperatura, teoricamente, desloca-se para baixo ； Hipótese 3: Se a região em forma de espiral não estiver em curto-circuito, mas, após atingir uma certa temperatura, parte dela se conecta devido à expansão térmica, o ponto de medição de temperatura também desce? Será que se pode supor que haverá coisas interessantes por trás disso, como, por exemplo, a temperatura ser mais alta na parte superior e menor nas áreas em forma de espiral? Será que a temperatura sobe e desce ao longo do tempo?
A medição da temperatura por meio de termopares se dá com base na diferença de potencial elétrico gerada nos materiais localizados nas extremidades do termopar em diferentes temperaturas. Esses materiais são apenas uma pequena parte das extremidades do termopar, e geralmente são feitos de metais preciosos. Na figura seguinte, se os fios estiverem em curto-circuito, ou seja, se o termopar não funcionar mais
Talvez eu não tenha explicado bem: não é que os fios estejam em curto-circuito, mas sim que todos os fios na figura são fios de termopar, como todos do tipo K ou S.
A pergunta feita pelo autor é realmente muito boa, mas o problema dos termopares realmente deixa as pessoas comuns confusas!
Geralmente, os fios dos termopares de metais preciosos são fabricados utilizando os dois métodos mencionados pelo autor para a formação do nó quente: o tipo R/S/B. Nos termopares de platina-rhódio, geralmente é utilizado o primeiro método de soldagem, provavelmente porque os fios de platina-rhódio são bastante flexíveis, permitindo que o nó pequeno permaneça intacto por um longo período de tempo； Os fios de termopar de tungstênio-rênio, utilizados para medir temperaturas mais altas, são bastante rígidos. É feita apenas uma solda em forma de ponto pequeno, e pode haver risco de ruptura em temperaturas extremamente altas (1700°C), o que impede a formação de um circuito elétrico. Por isso, é necessário enrolar os fios de tungstênio-rênio ao redor do ponto de conexão do termopar, a fim de aumentar sua vida útil. Anexo algumas fotos que as pessoas normalmente não veem:
Às vezes, o elétrodo se quebra. Se houver um elétrodo de reserva disponível, basta torcer as extremidades do fio do elétrodo em formato de espiral, e a medição da temperatura não será afetada.
As termopares geram temperatura sob duas condições: gradiente de temperatura e dois metais de materiais diferentes; nada mais importa. Mesmo se forem feitos cem nós, a temperatura permanecerá a mesma.