Mühazirə dərslərində müzakirə olunan mövzuların məzmunu 1

Termoelektrik çeviricilər (Termocütlər)
Temperaturun termoelektrik termometr (termo-elektrik çevrici) ilə ölçülməsi 1821-ci ildə Zeebkomin termoelektrik effektliyi haqda kəşfinə əsaslanır. Termoelektrik çevirici: bu çevirici bir və ya bir neçə eynicinsli olmayan naqillərin (termoelektrodların) bir-birləri ilə birləşməsindən əmələ gələn dövrə sayılır.
Şəkil 2.1-də iki naqildən A və B naqillərindən hazırlanmış termoelektrik dövrəsi göstərilmişdir. Termoelektrodların birləşən yerləri (1 və 2) lehim adlanır. Zeebkom təyin etmişdir ki, əgər lehimlərdə t və t₀ temperaturları bərabər deyilsə, onda qapalı dövrdə elektrik cərəyanı axmağa başlayacaqdır. Bu cərəyanın istiqaməti lehimlərdəki temperatur nisbətindən asılıdır, yəni t > t₀ olarsa, onda cərəyan bir istiqamətə, amma t < t₀ olarsa, başqa bir istiqamətə axmağa başlayır.

Şəkil 2.1
Belə bir dövrəni açarkən onda onun uclarındakı termoelektrik hərəkət qüvvəsini (TEHQ) ölçmək mümkün olar. Qeyd etmək lazımdır ki, baxdığımız bu effektin özünə məxsus xüsusiyyəti var, bu ondan ibarətdir ki, əgər belə bir dövrəyə kənardan elektrik cərəyanı versək, cərəyanın istiqamətindən asılı olaraq, lehimlərin biri qızacaq, o biri isə soyuyacaqdır (Peltye effekti). Termocərəyanın və yaxud TEHQ-nin yaranması müasir fizikada onunla izah olunur ki, müxtəlif metallarda vahid həcimə düşən sərbəst elektronların sayı fərqlidir.
Ona görə də müxtəlif cinsli iki metal bir-birinə toxunarkən onlar arasında potensiallar fərqi yaranır. Bundan başqa, naqillərin uclarında temperatur fərqi olarsa, elektronların diffiziyası baş verir. Hansı ki, bu hadisə uclarda potensiallar fərqinin yaranmasına səbəb olur.
Beləliklə, göstərilən hər iki faktor - potensiallar fərqi və elektronların diffiziyası dövrədə TEHQ-nin yaranmasına səbəb olur. Hansı ki, yaranan TEHQ-nin qiyməti termoelektrodun təbiətindən və termoelektrik çeviricisinin (termocütün) lehimlərində yaranan temperatur fərqindən asılıdır. Kontaklı TEHQ ilə dövrədə alınan TEHQ arasındakı asıllılığı özündə əks etdirən riyazi forma almaq üçün bir neçə şərtləri qəbul etmək lazımdır. Lehimində az temperatur olan bir elektroddan cərəyan başqa elektroda gedir. Bu halda birinci müsbət, ikinci isə mənfi qəbul olunur. Misal üçün, t₀ < t olarsa, (bax: şəkil 2.1), onda cərəyan A termoelektrodun lehimindən B termoelektroduna istiqamətlənəcək. Bu halda A termoelektrodu müsbət termoelektrod, B isə mənfi termoelektrod olacaqdır. A və B termoelektrodlarının lehimləri arasındakı TEHQ-ni t - temperaturda e_AB(t) ilə işarə edək. Bu onu göstərir ki, əgər A termoelektrodu müsbətdirsə, onda TEHQ-si də müsbət işarəli olur. Bəzi hallarda TEHQ e_AB(t) kimi işarə oluna bilər ki, bu halda TEHQ-i mənfi işarəli sayılır. Volt qanununa uyğun olaraq müxtəlif cinsli iki naqillə qapalı dövrədəki lehimlərdə temperatur bərabər olarsa, bu halda dövrədə termocərəyan sıfıra bərabər olacaqdır. Yuxarıda deyilənlərə əsaslanaraq demək olar ki, əgər 1 və 2 lehimlərində eyni temperatur olarsa, misal üçün t₀, yəni kontaklı termo EHQ hər lehimdə bir-birinə bərabərdir və bir-birinə qarşı hərəkət edir, elə buna görə də nəticədə alınan termo EHQ-si belə dövrədə e_AB(t₀,t₀) sıfıra bərabər olacaqdır, yəni:
E_AB(t₀,t₀) = e_AB(t₀) - e_BA(t₀) = 0 (2.5)
və yaxud əgər qəbul etsək ki, e_AB(t₀) = - e_AB(t₀)-dir, onda:
E_AB(t₀,t₀) = e_AB(t₀) + e_BA(t₀) = 0 (2.6)
(2.6)-ya formal nöqteyi nəzərdən baxsaq, onda aşağıdakı qaydanı qəbul edə bilərik: dövrədə nəticədə alınan termo EHQ kontakt termo EHQ-nin cəbri cəminə bərabərdir.
Şəkil 2.1-də göstərilmiş qapalı dövrədə nəticədə alınan termo EHQ-ni aşağıdakı kimi:
E_AB(t, t₀) = e_AB(t) + e_BA(t₀) (2.7)
və yaxud:
E_AB(t, t₀) = e_AB(t) - e_AB(t₀) (2.8)
yazmaq olar.
(2.8) tənliyi termoelektrik çeviricisinin əsas tənliyi adlanır. Bundan görünür ki, dövrədə yaranan termo EHQ E_AB(t, t₀) t və t₀ temperatur fərqindən asılıdır. Əgər t₀ = const olarsa, onda E_AB(t₀) = c = const və
E_AB(t, t₀)_t0 = const = e_AB(t) - c = f(t) (2.9)
Beləliklə, (3.9) asılılığı məlumdursa, termoelek-trik çeviricisinin dövrəsində termo EHQ-ni ölçmək, yolu ilə t₀=const olarsa, ölçü obyektlərində t tempe-raturunu tapmaq olar. Temperaturu ölçülən obyektdə yerləşdirilən lehim işçi lehim, amma obyektdə yerləşdirilməyən hissə isə sərbəst ucluq adlanır.
Qeyd etmək lazımdır ki, konkret istifadə olunan termoelektrod materialları üçün hələlik dəqiq qiymət almaq mümkün olmayıb. Ona görə də müxtəlif termoelektrik çeviricilərlə temperatur ölçərkən bu asılılıq təcrübi və yaxud qrafiki yolla təyin olunur.