Mabda'a shaqada ee heerkulbeegga elektiroonigga ah

Heerkulbeegga heerkulbeegga wuxuu adeegsadaa heer-kulule ahaan sida cabbirka heerkulka cabbirka si uu u cabbiro xoogga heerkul-elektromotive ee u dhigma heerkulka iyo qiimaha heerkulka ayaa lagu soo bandhigaa mitirka. Waxaa si ballaaran loo isticmaalaa in lagu cabbiro heerkulka u dhexeeya -200 ℃ ~ 1300 range, iyo duruufo gaar ah awgood, waxay cabbiri kartaa heerkulka sare ee 2800 ℃ ama heerkulka hoose ee 4K. Waxay leedahay astaamaha qaabdhismeedka fudud, qiimaha hooseeya, saxsanaanta sare, iyo cabirka heerkulka ballaadhan. Sababtoo ah thermocouple ayaa heerkulka u rogaya koronto si loo ogaado, way ku habboon tahay in la cabbiro oo la xakameeyo heerkulka, iyo in la ballaadhiyo oo la beddelo calaamadaha heerkulka. Waxay ku habboon tahay cabbirka masaafada dheer iyo xakamaynta otomaatiga ah. Habka cabbirka heerkulka xiriirka, kuleylka heerkulbeegyada heerkulbeegga ayaa ugu badan.

DS-1
(1) Mabda 'cabirka heerkulka Thermocouple
Mabda'a cabbirka heerkulka heerkulbeeggu wuxuu ku saleysan yahay saameynta heerkulka korantada.
Isku-xireyaasha koronto-dhaliyeyaasha A iyo B ku xir laba arrimood oo kala duwan oo taxane ah wareegga wareegga. Marka heerkulka labada xiriir 1 iyo 2 ay kala duwan yihiin, haddii T> T0, xoog thermoelectromotive ah ayaa laga soo saari doonaa wareegga, waxaana jiri doona qadar cayiman oo wareega ah. Hirar waaweyn iyo kuwa yaryar, ifafaalahaan waxaa loogu yeeraa saamaynta korantada. Awooddan koronto-dhaliyaha ayaa ah tan caanka ah ee loo yaqaan "Seebeck thermoelectromotive force", oo loo yaqaan "xoogga kuleylka korantada," oo loo bixiyo EAB, qaboojiyayaasha A iyo Bna waxaa loo yaqaan thermoelectrodes. Xidhiidhka 1 badanaa waa la mideeyaa, waxaana la dhigaa goobta cabbirka heerkulka si loo dareemo heerkulka cabirka inta lagu jiro cabbirka, sidaa darteed waxaa loo yaqaan dhammaadka cabbirka (ama dhammaadka kulul ee dhammaadka shaqada). Isgoyska 2 wuxuu u baahan yahay heerkul joogto ah, oo loo yaqaan isugeynta tixraaca (ama isgoyska qabow). Dareere isku daraya laba koronto yaqaan oo heerkulka u rogaya xoog hawo-koronto ayaa loo yaqaan 'thermocouple'.

Aaladda thermoelectromotive waxay ka kooban tahay awoodda xiriir ee laba koronto-dhaliye (Kartida Peltier) iyo awoodda kala-duwanaanta heerkulka ee hal koronto-dhaliye (Thomson potential). Baaxadda xoogga thermoelectromotive waxay la xiriirtaa astaamaha labada walxaha kaarika iyo heerkulka isgoyska.
Cufnaanta elektaroonigga ee ku jirta kaariyuhu way ka duwan tahay. Markay labo koronto yaqaan A iyo B oo leh cufnaanta elektaroonigga ah ee kala duwan ay xiriir yeeshaan, faafitaanka elektaroonigga ah wuxuu ku dhacaa dusha xiriirka, elektarooniguna waxay ka soo baxaan kaaliyaha leh cufnaanta elektaroonigga sare waxayna u socotaa qaboojiyaha leh cufnaanta hoose. Xaddiga faafitaanka elektaroonigga wuxuu la xiriiraa cufnaanta elektarooniga ee labada koronto-qabade waana mid u dhiganta heerkulka aagga xiriirka. Isagoo u malaynaya in cufnaanta elektaroonigga ah ee koronto-wadayaasha A iyo B ay yihiin NA iyo NB, iyo NA> NB, natiijada faafitaanka elektarooniga awgeed, kaaliyaha A ayaa lumiya elektaroonig wuxuuna noqdaa mid si wanaagsan loo soo oogay, halka kaaliyaha B uu helayo elektaroonno oo uu si aan wanaagsaneyn u dallacayo, sameysana koronto berrinka dusha xiriirka. Aaggan korantada ahi wuxuu xannibayaa faafitaanka elektaroonigga, oo markii la gaadho isu-dheellitirnaan firfircoon, kala duwanaansho suurtagal ah oo deggen ayaa laga sameeyaa aagga xiriirka, taas oo ah, suurtagalnimada xiriirka, oo baaxaddoodu

(8.2-2)

Meesha k – Boltzmann uu joogto yahay, k = 1.38 × 10-23J / K;
e – qadarka lacagta korantada, e = 1.6 × 10-19 C;
T – Heerkulka barta lagala xiriiro, K;
NA, NB - waa cufnaanta elektaroonigga ee bilaashka ah ee hagayaasha A iyo B, siday u kala horreeyaan.
Awooda koronto-dhaliyaha ee ay dhaliso farqiga u dhexeeya heerkulka u dhexeeya labada daraf ee dariiq-gudbiyaha waxaa lagu magacaabaa awoodda heer-kulka korantada. Heerkulka dartiis awgeed, qaybinta tamarta elektaroonigyada waa la beddelay. Dhamaadka heerkulka sare (elektronka) elektronikada ayaa ku faafi doona dhamaadka heerkulka hoose (T0), taasoo sababi doonta dhamaadka heerkulka sare in si togan loogu soo oogo sababtoo ah luminta elektaroonada, iyo dhamaadka heerkulka hoose ee si xun loogu soo oogay koronto darteed. Sidaa darteed, kala duwanaansho suurtagal ah ayaa sidoo kale laga dhashaa labada daraf ee isla isku xiraha waxayna ka hortagtaa elektaroonada inay ka faafaan dhamaadka heerkulka sare ilaa dhamaadka heerkulka hooseeya. Kadib elektaroonadu way faafaan si ay u sameeyaan isu-dheelitirnaan firfircoon. Farqiga suurtagalka ah ee la aasaasay xilligan waxaa loo yaqaanaa heer-kulka korantada ama kan Thomson, kaasoo la xiriira heerkulka For

(8.2-3)

JDB-23 (2)

Qaaciddada, σ waa iskucelceliyaha 'Thomson', oo matalaya qiimaha xoogga koronto-dhaliyaha ee ay keento kala duwanaanta heerkulkeedu yahay 1 ° C, baaxaddiisu waxay la xiriirtaa astaamaha guryaha iyo heerkulka labada dhinacba.
Wareegtada xirmidda qalabka 'thermocouple' oo ka kooban qaboojiyeyaasha A iyo B waxay leeyihiin laba suurtagal oo xiriir ah eAB (T) iyo eAB (T0) labada xiriiro, iyo sababta oo ah T> T0, sidoo kale waxaa jira awood heerkul-koronto ee mid kasta oo ka mid ah qaboojiyeyaasha A iyo B. Sidaa darteed, wadarta guud ee korontada kuleylka ee EAB (T, T0) ee wareegga xiran waa inuu noqdaa wadarta aljebrada ee xiriirka korantada xiriiriyaha iyo kala duwanaanta heerkulka korantada, kuwaas oo kala ah:

(8.2-4)

Heerkul-dooriyaha la xushay, marka heerkulka tixraaca uu yahay mid joogto ah, wadarta xoogga heer-kul-kulmeedku wuxuu noqonayaa hawl lagu qiimeeyo heerkulka cabbirka heerkulka T, taas oo ah, EAB (T, T0) = f (T). Tani waa mabda'a aasaasiga ah ee heerkulka cabbirka heerkulbeegga.


Waqtiga boostada: Jun-11-2021