вільних кінців заздалегідь відома. Термопара утворює пристрій (або його частина), що використовує термоелектричний ефект для вимірювання температури. Під термоелектричним ефектом розуміється генерування термоелектрорушійної сили (термоЕРС), що виникає через різницю температур між двома з'єднаннями різних металів і сплавів (рис.1), що утворюють частина однієї і тієї ж ланцюга.
Рис. 1
Термо ЕРС термопари зумовлена ??трьома причинами. Перша полягає в залежності рівня Фермі енергії електронів в провіднику від температури, що призводить до неоднаковим скачок потенціалу при переході з одного металу в інший в спаях термопари, що знаходяться при різних температурах. По-друге, за наявності градієнта температури електрони в області гарячого кінця провідника набувають більш високі енергії і рухливість. Уздовж провідника виникне градієнт концентрації електронів з підвищеними значеннями енергії, що спричинить за собою дифузію більш швидких електронів до холодного кінця, а більш повільних до гарячого. Але дифузійний потік швидких електронів буде більше. Крім того, при наявності градієнта температури вздовж провідника виникає дрейф фотонів - квантів енергії коливань кристалічної решітки. Стикаючись з електронами, фотони повідомляють їм спрямований рух від більш нагрітого кінця провідника до більш холодного. Останні два процеси призводять до надлишку електронів поблизу холодного кінця і нестачі їх поблизу гарячого кінця. У результаті всередині провідника виникає електричне поле, спрямоване назустріч градієнту температури. Таким чином, термо ЕДСтермопари виникає тільки через наявність поздовжнього градієнта температури в провідниках, складових пару.
2. Загальні відомості про виникнення електрорушійної сили
У металах напівпровідниках процеси перенесення зарядів (електричний струм) та енергії взаємопов'язані, так як здійснюються за допомогою переміщення рухливих носіїв струму - електронів провідності і дірок. Цей взаємозв'язок обумовлює ряд явищ (Зеебека, Пельтьє, і Томсона), які називають термоелектричними явищами.
Ефект Зеєбека полягає в тому, що в замкнутому електричному ланцюзі з різнорідних металів виникає термо е.. д. с. якщо місця контактів підтримуються при різних темпера - турах. Ця ЕРС залежить тільки від температури і від природи матеріалів, що становлять термоелемент. Термо е.. д. с. для пар металів може досягати 50 мкВ / градус; у разі напівпровідникових матеріалів величина термо е д с вище (10 в 2-ій + 10 в 3-ей мкВ / градус).
Електротермічний спосіб дефектоскопії, що полягає в тому, що контрольовану зону нагрівають, пропускаючи через неї протягом певного часу постійний за величиною електричний струм, вимірюють за допомогою термопари-датчика температури її нагрівання і судять про наявність дефекту за відхиленням цієї температури від температури нагріву бездефектної зони зварного з'єднання, що відрізняється тим, що з метою контролю зони зварного з'єднання двох різних металів, наприклад, контактних вузлів радіодеталей, як термопари-датчика використовують термопару, утворену з'єднаними металами.
Для перевірки якості зварного шва знімають розподіл термоелектричного потенціалу поперек шва. Піки та западини на кривих розподілу говорять про неоднорідність шва, а їх величина - про ступінь неоднорідності. Швидко і наочно.
