|
หลักการทำงาน
 เทอร์โมคับเปิลนั้น
มีประวัติค่อนข้างเก่าแก่ทีเดียว คือ ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2364 โอยนักฟิสิกส์
ชาวเยอรมันชื่อ โทมัส โจฮานน์ ซีเบค ( Thomas Johann Seebeack ) ได้ค้นพบว่า
เมื่อต่อโลหะ 2 ชนิดเข้าด้วยกัน ตามรูปที่ 1 ให้มีรอยต่อ ระหว่างโลหะ2 ชนิดนี้
2 แห่ง แล้วทำให้รอยต่อทั้งสองมีอุณหภูมิต่างกัน จะเกิดกระแสไฟฟ้าขนาดอ่อนๆ
ไหลภายในวงจรการ ที่เกิดกระแสไฟฟ้าไหลได้นี้ เนื่องจากมีความแตกต่างศักย์เกิดขึ้นที่รอยต่อแต่ละแห่ง
และ มีขั้วตรงข้ามกัน. โดยที่แรงดันขั้ว รอยต่อร้อนจะสูงกว่า แรงดันที่รอยต่อเย็น
. ความต่างศักย์ที่ เกิดขึ้นบนรอยต่อของโลหะนี้เราเรียกว่า " แรงดันไฟฟ้าซี
เบค " ( Seebeck EMF ) ผลต่างของแรงดันที่เกิดขึ้นนี้ทำให้เกิดเป็นแรงดันจำนวนหนึ่งที่ทำให้มีกระแสไหลก็ได้.
รูปที่
1 วงจรพื้นฐานของเทอร์โมคัปเปิล
แรงดันที่เกิดขึ้นมีค่าน้อยมาก
โดยปกติจะมีค่าประมาณ 0.2 - 0.3 มิลลิโวลต์เท่านั้น. ซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะที่นำมา
จับคู่ด้วย ได้มีผู้ทดลองจับคู่โลหะชนิดต่างๆ เพื่อทำเป็นเทอร์โมคัปเปิล
สำหรับงานแต่ละแบบไว้หลายคู่ แต่ละคู่จะเรียกชื่อตาม ตัวอักษรภาษาอังกฤษตารางที่
1 แสดงถึงคุณสมบัติของเทอร์โมคัปเปิลบางชนิดที่นิยมใช้กัน.
ตารางที่
1 : เทอร์โมคัปเปิลชนิดต่าง
ๆ ที่นิยมใช้กัน
จากตารางที่
1 จะเห็นว่าเทอร์โมคัปเปิลชนิด N ที่สร้างจากโลหะผสมของนิกเกิล - โครเมี่ยม
- ซิลิ กอน ( Nicrosil ) และ โลหะผสมของ นิเกิล - ซิลิกอน ( Nisil ) นั้น
มีเสถียรภาพต่ออุณหภูมิดีเยี่ยม มีอายุ การใช้งานยาวนานที่อุณหภูมิสูง ให้แรงดันสูง
กว่าเทอร์โมคัปเปิล อุณภูมิสูงๆ ด้วยกัน และ ราคาถูก ทำให้มันได้ รับความนิยมเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ
ความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รอยต่อของเทอร์โมคัปเปิล
และ แรงดัน ผลลัพธ์ที่ได้นั้นไม่ได้เปลี่ยน แปลงแบบเชิงเส้น แต่จะคล้ายกราฟพาราโบลา
( parabolic curve ) ดังแสดงในรูปที่ 2 . บรรดาผู้ผลิตจึงต้องแนบตาราง ความสัมพันธ์ของแรงดันอุณหภูมิ
ประจำเทอร์โมคัปเปิลแต่ละชนิดให้ผู้ใช้ทราบด้วย.
รูปที่
2 ความสัมพันธ์ระหว่างค่าอุณหภูมิ
และแรงดันซีเบคที่เกิดขึ้นนั้นไม่เป็นเชิงเส้น
แต่เป็นแบบพาราโบล่า
|
