مزدوجة حرارية

قطعة كهربائية تستخدم في قياس درجات الحرارة. لهذا النوع من قطع القياس أهمية كبيرة في قياس درجات حرارة عالية القيمة.

من ميزاته: كلفة التصنيع المنخفضة و التصميم القوي و سهولة الإستعمال خاصة عند إستخدامه في أنظمة قياسية معقدة و متغيرة.

فهرس

// طريقة العمل
// الخلفية العلمية
// قيم بعض المعادن المستخدمة في المزدوجات الحرارية
// حسنات المزدوجة الحرارية
// سيئات المزدوجة الحرارية

طريقة العمل

تتألف المزدوجة من معدنين مختلفين متصلين ببعضهما البعض عند طرف المزدوجة.

عند حدوث إختلاف حراري في طرف المزدوجة الذي يحوي بدوره طرفي المعدنين المختلفين، يتكوّن توتّر كهربائي تناسبي للحرارة المارّة في كل من المعدنين. فكلما زادت حرارة المعدن، تولّد تيار كهربائي أكبر.

و بهذا يمرّر كل طرف لمعدن، حرارة مختلفة عن الممرّرة من المعدن الآخر، فيصل إلى الطرف الآخر تياران كهربائيان مختلفان. و عند هذا الطرف اللي يربط المعدنين ببعضهما، يتولّد جهد كهربائي نظرا لوجود إختلاف بالتيار.

و يقوم مكوّن إلكتروني بيقياس هذا الجهد الموّلد، و يحوّل قيمته حسب الحاجة إلى قيمة حرارية تظهر على شاشة ظهور أو يمرر القيمة إلى مكوّن آخر لإستعمالها في آلة قياسية أخرى أو ما شابه.

الخلفية العلمية

الخلفية العلمية لطريقة العمل تعتمد على مفعول سيبيك الذي إكتشفه العلم الألماني توماس سيبيك Thomas Johann Seebeck.

عندما تتغيّر حرارة معدن ما، تتحرك إلكتروناته بطريقة أسرع. و عند إختلاف سرعة الإلكترونات في المعدنين المتصلين ببعضهما البعض في المزدوجة الحرارية، تتداخل الإلكترونات ببعضها حيث إلتقاء المعدنين. و هنا يحصل فائض إلكترونات في جهة، و نقص إلكترونات في الجهة الأخرى.

هذا الإختلاف يولّد تيارا كهربائيا متعلق إذا بنوع المعدنين من جهة، و من الحرارة من جهة أخرى. و يسمى هذا التيار بال“التيار الكهرو-حراري“. يتم إيصال هذين التيارين بلوحة إلكترونية حيث يتم قياس فرق التيارين بال „ميكرو فولت“ إعتمادا على فرق حراري قيمته واحد كلفن „1 Kelvin“. فتكون قيمة التيار الكهرو-حراري بال ميكروفولت كل 1 كيلفن فرق حرارة.