प्रस्तावना:

औद्योगिक उत्पादन प्रक्रियांमध्ये, तापमान हे मोजले आणि नियंत्रित केले जाणे आवश्यक असलेल्या महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक आहे. तापमान मापनामध्ये, थर्मोकपलचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. त्याचे अनेक फायदे आहेत, जसे की साधी रचना, सोयीस्कर निर्मिती, विस्तृत मापन श्रेणी, उच्च अचूकता, कमी जडत्व आणि आउटपुट सिग्नलचे दूरस्थ प्रेषण करण्याची सुलभता. याव्यतिरिक्त, थर्मोकपल एक निष्क्रिय सेन्सर असल्यामुळे, मापनादरम्यान त्याला बाह्य वीज पुरवठ्याची आवश्यकता नसते आणि ते वापरण्यास अत्यंत सोयीस्कर आहे, त्यामुळे त्याचा उपयोग अनेकदा भट्ट्या आणि पाईप्समधील वायू किंवा द्रवाचे तापमान आणि घन पदार्थांच्या पृष्ठभागाचे तापमान मोजण्यासाठी केला जातो.

कार्यप्रणाली:

जेव्हा A आणि B हे दोन भिन्न वाहक किंवा अर्धवाहक मिळून एक लूप तयार करतात आणि त्यांची दोन टोके एकमेकांना जोडलेली असतात, तेव्हा जोपर्यंत दोन्ही जोडबिंदूंवरील तापमान भिन्न असते, एका टोकाचे तापमान T असते, ज्याला कार्यकारी टोक किंवा उष्ण टोक म्हणतात, आणि दुसऱ्या टोकाचे तापमान T0 असते, ज्याला मुक्त टोक (संदर्भ टोक असेही म्हणतात) किंवा शीत टोक म्हणतात, तेव्हा त्या लूपमध्ये एक विद्युत-प्रेरक बल निर्माण होते. या विद्युत-प्रेरक बलाची दिशा आणि तीव्रता ही वाहकाच्या पदार्थावर आणि दोन्ही जोडबिंदूंवरील तापमानावर अवलंबून असते. या घटनेला “थर्मोइलेक्ट्रिक परिणाम” म्हणतात आणि दोन वाहकांनी बनलेल्या या लूपला “थर्मोकपल” म्हणतात.

थर्मोइलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्समध्ये दोन भाग असतात, एक भाग म्हणजे दोन वाहकांचे संपर्क इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स आणि दुसरा भाग म्हणजे एका वाहकाचे थर्मोइलेक्ट्रिक इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स.

थर्मोकपल लूपमधील थर्मोइलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्सचे प्रमाण हे केवळ थर्मोकपल बनवणाऱ्या वाहक पदार्थाशी आणि दोन जंक्शनच्या तापमानाशी संबंधित असते, आणि त्याचा थर्मोकपलच्या आकाराशी आणि मापाशी काहीही संबंध नसतो. जेव्हा थर्मोकपलचे दोन इलेक्ट्रोड पदार्थ स्थिर असतात, तेव्हा थर्मोइलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स हे दोन जंक्शनचे तापमान t आणि t0 असते. कार्यक्षमता कमी असते.