Ποια είναι η λειτουργία ενός θερμοστοιχείου;

Ένα θερμοστοιχείο είναι βασικά μια συσκευή για τη μέτρηση της θερμοκρασίας. Σε αντίθεση με ένα θερμόμετρο, το οποίο βασίζεται στα θερμικά χαρακτηριστικά ενός υλικού όπως ο υδράργυρος, ένα θερμοστοιχείο μετρά τη θερμοκρασία δημιουργώντας μια ηλεκτρική τάση. Αυτό το καθιστά χρήσιμο για τη σηματοδότηση ηλεκτρονικών συστημάτων που ελέγχουν οικιακές συσκευές αερίου, όπως θερμοσίφωνες και λέβητες. Διατίθενται διάφοροι τύποι θερμοστοιχείων, αλλά το θερμοστοιχείο του φούρνου σας ή το θερμοστοιχείο αερίου είναι πιθανότατα ένα θερμοστοιχείο τύπου k. Σκοπός του είναι να διατηρήσει τον πιλότο αναμμένο.

Στη δεκαετία του 1820, ο Γερμανο-Εσθονικός φυσικός Thomas Johann Seebeck ανακάλυψε ότι δύο διαφορετικά μέταλλα ενώθηκαν σε ένα σημείο διασταύρωσης παράγουν μια μικρή αλλά μετρήσιμη τάση όταν η θερμοκρασία στο σημείο διασταύρωσης αλλαγές. Το μέγεθος της τάσης εξαρτάται από το μέγεθος της αλλαγής θερμοκρασίας και από τα χαρακτηριστικά των μετάλλων. Ένα θερμοστοιχείο μπορεί να αποτελείται από ένα ζευγάρι μονωμένων καλωδίων, καθένα από διαφορετικά μέταλλα, ενωμένο στο ένα άκρο και συνδεδεμένο με μια συσκευή μέτρησης στο άλλο. Μπορεί επίσης να αποτελείται από ομοαξονικά περιβλήματα που διαχωρίζονται μεταξύ τους από μονωτικό υλικό.

Η λειτουργία ενός θερμοστοιχείου σε μια συσκευή αερίου, όπως ένας θερμοσίφωνας, είναι να σηματοδοτήσει τη βαλβίδα αερίου ότι ο χειριστής είναι αναμμένος ώστε να παραμείνει ανοιχτός. Είναι μια συσκευή ασφαλείας. Εάν το θερμοστοιχείο δεν ήταν εκεί, το αέριο θα συνέχιζε να ρέει όταν βγαίνει ο πιλότος. Το άκαυστο αέριο θα συσσωρευόταν και τελικά, θα μπορούσε να εκραγεί. Ο ανιχνευτής θερμοηλεκτρικού ζεύγους, που είναι η σύνδεση των δύο μετάλλων από τα οποία κατασκευάζεται, τοποθετείται στην πιλοτική φλόγα. Ανιχνεύει τη θερμότητα της φλόγας και παράγει την τάση που κρατά το αέριο να ρέει. Εάν η φλόγα σβήσει για κάποιο λόγο - για παράδειγμα, λόγω αεράκι ή μερικώς περιορισμένου σωλήνα αερίου - η τάση του θερμοστοιχείου εξαφανίζεται και η βαλβίδα αερίου κλείνει.

Τα θερμοζεύγη είναι χρήσιμα σε μια ευρεία γκάμα βιομηχανιών και καθένας από τους πολλούς τύπους χαρακτηρίζεται με ένα γράμμα. Για παράδειγμα, ένα θερμοστοιχείο τύπου S έχει σύρματα κατασκευασμένα από καθαρό λευκόχρυσο και κράμα από λευκόχρυσο και 10% ρόδιο. Είναι ακριβής σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και χρησιμοποιείται συχνότερα στις βιοτεχνολογικές και φαρμακευτικές βιομηχανίες. Συνήθως, θα βρείτε ένα θερμοστοιχείο τύπου k σε οικιακές συσκευές αερίου. Το θετικό του πόδι είναι ένα κράμα νικελίου και χρωμίου και το αρνητικό του πόδι είναι ένα κράμα νικελίου, αλουμινίου, μαγγανίου και πυριτίου.