熱電対温度センサーの中核となる動作原理は、ゼーベック効果としても知られる熱電効果です。この効果は 1821 年にドイツの物理学者トーマス ゼーベックによって発見され、熱電対温度測定の基礎を形成しました。具体的には、2 つの異種金属導体 (または半導体) の両端が接続されて閉ループを形成し、2 つの接続点の温度が異なると、ループ内に弱い起電力が発生します。この起電力は、熱起電力、またはゼーベック電位と呼ばれます。その大きさは、2 つの導体の材料特性と、熱接点と冷接点の間の温度差に直接関係します。特定の温度範囲内では、熱電位は温度差に対してほぼ線形になります。エンジニアはこの特性を利用して、熱電位を測定することで測定対象の温度を推測します。
熱電対センサーの構造
熱電対温度センサーの中心構造は、次の 3 つの部分で構成されます。熱電素子ワイヤー、絶縁体、保護シース。熱電素子ワイヤーは、熱電効果を生み出す重要なコンポーネントです。これらは通常、2 つの異なる金属または合金で作られています。一般的な熱電対のタイプには、タイプ K (ニッケルクロム / ニッケルシリコン)、タイプ S (白金ロジウム 10 / プラチナ)、タイプ J (鉄 / 銅ニッケル)、およびタイプ T (銅 / 銅ニッケル) があります。各タイプには独自の温度範囲、精度、および適切な用途があります。例えば：
K 型熱電対-50度から1300度まで測定します。適度なコストで優れた高温性能を提供し、産業用途で最も広く使用されているタイプです。
S 型熱電対は、測定範囲が 0 度から 1600 度までの貴金属熱電対です。非常に高い精度を実現し、冶金や航空宇宙などの高温、高精度のシナリオでよく使用されます。
J 型熱電対-210度から1200度まで測定します。耐食性に優れており、還元性雰囲気での温度測定に適しています。
冷接点補償
実際の応用では、熱電対の 2 つの接点には異なる役割があります。一方の端は、温度が測定される対象物に直接接触して配置されます。これは熱接点 (または測定接点) と呼ばれます。もう一方の端は安定した基準温度に維持されます。これは冷接点 (または基準接点) と呼ばれます。熱電位は熱接点と冷接点の温度差に依存するため、正確な測定には冷接点温度が安定している必要があります。冷接点温度が変化すると、測定された熱電位に直接影響が生じ、測定誤差が生じます。
この問題を解決するために、冷接点補償技術が実際に使用されています。一般的な方法には次のようなものがあります。
冷接点を一定温度に維持する（等温槽）
補償リードの使用
ブリッジ補償器の使用
これらの中で、補償リードが最も広く使用されています。熱電対線の熱電特性と類似した熱電特性を有する補償リードを選択することにより、冷接点を温度環境が安定した場所まで延長することができ、測定精度に対する周囲温度の影響を軽減できます。
Mihui Technology の熱電対温度センサー
Xi'an Mihui Technology Co., Ltd. は、工業製造基準に厳密に従っている熱電対温度センサーを製造しています。熱電素子の材料の選択、絶縁処理から保護シースの製造に至るまで、すべての段階で厳格な検査が行われ、測定の精度と安定性が保証されます。当社の製品は、冶金、化学処理、ボイラー、パイプライン、新エネルギー用途などのさまざまな産業シナリオに適しています。これらは温度制御機器やデータ取得モジュールに直接接続でき、熱電位信号を読み取り可能な温度データに変換します。これにより、プロセスの最適化と機器の保護のための正確な温度サポートが提供され、企業が効率的で安全な生産を達成できるようになります。
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