Princip termočlánku

Termočlánek je zdroj elektrického proudu, používaný především jako čidlo teploty. Využívá principu termoelektrického jevu. Může být také používán jako spolehlivý zdroj elektrického proudu, ale jeho energetická účinnost a výkon jsou malé.
Termoelektrické teploměry využívají k měření teploty termoelektrické články. Patří mezi kontaktní snímače používané k dálkovému měření teploty a jejich čidlo (termoelektrický článek) převádí teplotní změnu prostředí na změnu elektrického napětí.
Termoelektrický článek je tvořen dvěma vodiči z různých kovových materiálů A a B, které jsou na obou koncích spolu vodivě spojeny (viz obrázek níže). Tyto vodiče jsou na pevném konci a na srovnávacím konci spojeny. Na konci srovnávacího vedení je připojen na milivoltmetr. Termoelektrické napětí závisí na rozdílu teplot Jm a Jo měřených míst a na druhu použitých kovů pro termočlánek. Jestliže teplota jednoho spoje Jm bude různá od teploty druhého spoje Jo, vzniká termoelektrické napětí a obvodem prochází termoelektrický proud.
V zjednodušené formě můžeme závislost termoelektrického napětí na teplotě vyjádřit lineárním vztahem

kde AB je koeficient závislý na materiálech použitých kovů, přičemž platí, že AB = - BA .

Materiál na výrobu termoelektrických článků musí vykazovat stabilní údaje při dlouhodobém provozu a odolnost proti chemickým a mechanickým vlivům.
Často se používají ve spojení se zapisovacím zařízením.
Termočlánky, tzn. vhodné dvojice materiálů, jsou normalizovány včetně písmenného a barevného označení - např.: K (niklchrom-niklhliník / žlutá), T (měď-konstantan / oranžová), J (železo-měďnikl / černá), E (chromel-konstantan / hnědá), R (platinarhodium-platina / zelená). V průmyslu je nejrozšířenější termočlánek typu J (železo-měďnikl) pro rozsah teplot od -200 do +600 °C. Pro vyšší teploty se používá termoelektrický článek typu K (niklchrom-niklhliník) v rozsahu od -50 do 1 000 °C. Termoelektrický článek typu S (platinarhodium-platina) se používá v rozsahu od 0 do +1 300 °C.
Hodnoty termoelektrických napětí:

Každý termočlánek je nutné při měření chránit. Nejčastěji se používá keramická ochrana (korund) a dále je obalen ochranným pláštěm z kovu NiCr nebo Ni.
Termočlánek používaný pro provozní měření by měl být pravidelně kontrolován v intervalu 1 až 1,5 roku. V některých případech je zapotřebí umožnit výměnu termočlánku i během provozu technologického zařízení. Pro zjištění stavu termočlánkového snímače lze s výhodou využít měření jeho elektrického odporu. Nízká hodnota odporu obecně indikuje uspokojivý stav, zatímco vysoký odpor může signalizovat konec životnosti termočlánku.

V současné době se doporučuje používat termočlánky dle normy IEC 584-1, respektive ČSN IEC 584-1, nebo EN 60584-1. Tato norma obsahuje tabulky základních hodnot termoelektrického napětí jednotlivých termočlánků a polynomy pro výpočet jejich charakteristik.

Použitá literatura:
- KŘÍŽ R., VÁVRA P: Strojírenská příručka, Scientia, SNTL, Praha , 1992.
- DORAZIL E.: Nauka o materiálu I., přednášky, VUT Brno, 1989,
ISBN - 80-214-1028-0.
- Internet
- Stephen Pople, Peter Whitehead: Přehled učiva Fyzika, Svojtka & Co.,
Praha 1999

Etalon

Etalonem se rozumí měřidlo, měřicí přístroj, referenční materiál či měřicí systém určený k definování, realizaci, uchování či reprodukci měrové jednotky nebo jedné či více hodnot určité veličiny (metr, litr, kilogram, ohm, ampér, volt) mající sloužit jako reference.
Je to srovnávací vzor (regulérně zavedené jednotky) poskytující základ určování hodnot jiných etalonů téže veličiny v dané zemi.

Etalony se uchovávají v laboratořích za předepsaných podmínek.

Mezi základní úlohy metrologie patří stanovení měření jednotek a jejich realizace v etalonech. Nepřesnost měření pro délkové měřící přístroje systematicky zkoumal jako první Ernest Abbé v roce 1890.
Metrologie je obor, který se zabývá mírami, pro stanovení velikosti různých technických a fyzikálních veličina a jejich měření. Míry jsou obvykle definovány etalonem (normálem).

Například etalon délkové míry se nachází v Paříži. Slouží jako prototyp základní délkové jednotky metrického systému - metr. Tento systém se zakládá kromě „metru" na jednotkách „kilogram" a „sekunda". Rozšířil se od konce 19.století do celé Evropy. Jen Velká Británie si nechala svoje staré jednotky a změnu vykonala až v roce 1996.

Kompetentním orgánem schvalujícím státní etalony SR je Úřad pro normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Slovenské státní etalony uchovává zpravidla Slovenský metrologický institut, ale může tím pověřit i další subjekty. Děje se tak v případech, kdy je vhodné využít disponibilní vybavení, vědecké kapacity a podobně. Laboratoře uchovávající státní etalony jsou zpravidla také zodpovědné za prezentaci nejlepších schopností kalibrace a měření.
O uchovávání a rozvoj státních etalonů pečují jejich garanti.

Etalon tlaku PAMB-3

je přenosný etalon tlaku, jehož přesnost se blíží primárním etalonům, přičemž je schopen nepřetržitého odečtu tlaku v rozsahu atmosférického tlaku (tlakový rozsah: 0-1300 hPa ). Velmi vysoká citlivost (0,2 Pa). Všechny měřené údaje jsou na displeji zobrazovány v různých měřicích jednotkách současně. Přesnost měření je dosažena pomocí rezonančního snímače tlaku ve spojení s přesným měřením teploty a s regulací vlhkosti. Snadná manipulovatelnost je zajištěna širokými možnostmi napájení. Velmi jednoduchá, plně softwarová kalibrace. Pracovním médiem je dusík nebo vzduch.

Použitá literatura:
- Prof. Ing. Ivan Slimák, CSc., Ing. Andrej Berta: Strojárska metrológia, ELFA s.r.o., Košice , 1996
- Ing. Zora Mlýnková, Ing. Tatiana Maťašovská: Strojárska metrológia-laboratorné úlohy, ELFA s.r.o., Košice , 2005
- Doc. Ing. Lubomír Mlčoch,CSc., Doc. Ing. Ivan Slimák, CSc.: Řízení kvality a strojírenská metrologie, SNTL / Alfa, 1987
- Velký lexikón, VKÚ,akciová spoločnosť, Harmanec, Aktuell, Bratislava, 2004
- Matthias Edbauer, spolupracoval Dr. Hartmut Dick, Lexikón všeobecného vzdelania, Aktuell, Bratislava, 2001