Reja: Kirish I. Bob haroratni òlchash

Termoelektrik termometrlar

Temperaturani o`lchashning termoelektr usuli termoelektr termometr (termopara) termo EYuK ining uning temperaturasiga bog`liqlngiga asoslangan. Bu asbob —200° S dan +2500° S gacha bo`lgan temperaturalarni o`lchashda texnikaning turli sohalari va ilmiy-tekshirish ishlarida keng qo`llaniladi.
Termoelektr termometrlar yordamida temperaturani o`lchash 1821 yilda Zeebek kashf etgan termoelektr hodisasiga asoslangan. Bu hodisaning temperaturalarni o`lchashda qo`llanilishi ikki xil metall simdan iborat zanjirda ularning kavsharlangan joyida temperaturalar farqi hisobiga hosil bo`ladigan EYuK effektiga asoslangan. Har xil A va B o`tkazgichlardan iborat zanjirni ko`rib chiqamiz (2.4-rasm). Termoparaning o`lchanayotgan muhitga tegib turgan joyi kavsharlangan uchi 1 (issiq ulanma), o`zgarmas t₀

temperaturali muhitdagi joyi 2 esa erkin uchi (sovuq ulanma) deyiladi.

2.4-rasm.

Termopara

A va B o`tkazgichlar termoelektrodlar deyiladi. Bunday kavsharlangan o`tkazgichlar esa termopara deb ataladi, ularda hosil bo`ladigan elektr yurituvchi kuch termoetektr yurituvchi kuch (TEYuK) deyiladi. TEYuK hosil bo`lishining sababi erkin elektronlar zichligiko`proq metallning erkin elektronlar zichligi kamroq metallga diffuziyasi bilan izohlanadi. SHu paytda ikki xil metallning birikish joyida paydo bo`ladigan elektr maydon diffuziyaga qarshilik ko`rsatadi. Elektronlarning diffuzion o`tish tezligi elektr maydon ta`sirida ularning qayta o`tish tezligiga teng bo`lganda harakatli muvozanat holati qaror topadi. Bu muvozanatda A va B metallar orasida potensiallar ayirmasi paydo bo`ladi. Elektronlar diffuziyasining jadalligi o`tkazgichlar birikkan joyning

temperaturasiga ham bog`lik bo`lgani sababli birinchi va ikkinchi ulanmalarda hosil bo`lgan EYuK ham turlicha bo`ladi.
Temperaturani o`lchashga oid alohida masalalarni echish uchun termoelektr termometrlarni o`lchash asbobi bilan ulashning turli usullari qo`llaniladi (2.5- rasm).
2.5-rasmda termoelektr termometrii o`lchash asbobiga ulash sxemasi ko`rsatilgan. Termometr komplektiga termopara 1 ulash simi 2 va o`lchov asbobi3 kiradi.
Termoelektr termometrni o`zgartish koeffisientinn orttirish uchun bir necha termoparalarni (termobatareyalarni) ketma ket ulashdan foydalaniladi (2.5-rasm, b). Bunda termoparalar hosil qiladigan termo EYuK qo`shiladi, ya`ni n ta termoparadan tuzilgan termobatareyalar termo EYuK i alohida olingan termopara termo EYuK idan katta. Bunday ulashdan kam farq qiluvchi ish temperaturasi 𝑡 ni va erkin uchlari 𝑡<sub>0</sub> ni o`lchashda foydalaniladi.
Ikki nuqta orasidagi temperatura farqini o`lchash uchun differensial termoelektr termometr qo`llaniladi. U ikkita qarama-qarshi ulangan bir xil termometrdan tuzilgan (2.5- rasm, v). Agar temperaturalari farqi o`lchanayotgan nuqtalarning temperaturasi o`zaro teng bo`lsa, unda o`sha nuqtalarda

2.5- rasm. Termoelektr zanjirlar: a - termometrni o`lchov asbobiga ulash; b- termobatareya; v - differensial termometr.

Termometr hosil qiladigan TEYuK lar ham teng bo`ladi. Bunday holda termometrdagi zanjir toki nolga teng bo`ladi, chunki qarama-qarshi ulanganda bir termoparaning TEYuKi boshqa termoparaning TEYuKi bilan kompensasiya qilinadi va o`lchov asbobi nolni ko`rsatadi. Agar 𝑡₁ va 𝑡₂ temperaturalar turlicha bo`lsa, u holda qaysi temperatura yuqori bo`lishiga qarab, temperaturalar farqiga proporsional bo`lgan zanjir toki biror yo`nalishda oqadi, buni o`lchov asbobi ko`rsatadi.

Termoelektr materiallar va termoelektr o`zgartkichlar
Turli o`gkazgichlarning ixtiyoriy jufti termoelektr o`zgartkichni tashkil etishi mumkin, ammo har bir juftlik ham amalda qo`llanishga yarayvermaydi. Zamonaviy o`lchash texnikasi termoelektr o`tkazgichlar tayyorlanadigan materiallarga ko`pdan-ko`p talablar qo`yadi, ammo bu talablarni juda kam sonli matershllargina kondiradi. Asosiy talablar quyidagilardan iborat: yuqori temperaturalar ta`siriga chidamlilik, TEYuK ning vaqt bo`yicha o`zgarmasligi, uning iloji boricha katta qiymatga ega bo`lishi va temperaguraga bir qiymatli bog`liqligi, qarshilik temperatura koeffisientining katta bo`lmasligi va katta elektr
o`tkazuvchanlik.
Barcha materiallar va qotishmalar uchun TEYuK ning temperaturaga funksional bog`liqligi murakkab bo`lib, uni analitik ifodalash ancha qiyin. Platinorodiy-platina jufti bundan istisnodir. Bu juftlik uchun TEYuK bilan temperatura orasidagi bog`lanish 300° dan 1300°𝐶 gacha bo`lgan oraliqda sovuq ulanma temperaturasi 0°𝐶 bo`lganda etarlicha aniqlikda parabolaga mos keladi:
𝐸 <sup>(</sup>𝑡, 𝑡<sub>0</sub><sup>)</sup> = 𝑎 + 𝑏𝑡 + 𝑐𝑡<sup>2</sup>, (2.4)
bunda a, b va s surma (630,5°C), kumush (960,8°C) va oltin (1063,0°C)
larning qotish temperagurasi bo`yicha aniqlanadigan doimiylar.
Metall termoelektrodli termoelektr termometrlarning quyidagi turlari qo`llanadi. Ularning xarakteristikalari 2.2-jadvalda keltirilgan.
Xromel-kopelli (56% 𝑆𝑢 + 44% 𝑁𝑖) termoelektr termometrlar standart termometrlar orasida eng katta o`zgartish koeffisientiga ega (70 — 90 mkV/°C). Termoelektrod diametri 1 mm dan kam bo`lgan termometrlar uchun chegaraviy qo`llanish davri 600°C dan kam va, masalan, diametri 0,2…0,3mm bo`lgan termoelektrodlar uchun faqat 400°C ni tashkil etadi. Yuqorigi o`lchash chegarasi kopelli elektrodlar xarakteristikalarining barqarorligiga bog`liq.
2.2-jadval