A hőelem alapvetően eszköz a hőmérséklet mérésére. A hőmérőtől eltérően, amely az anyag, például a higany termikus jellemzőire támaszkodik, a hőelem elektromos feszültség létrehozásával méri a hőmérsékletet. Ez hasznosá teszi a háztartási gázberendezéseket, például vízmelegítőket és kazánokat irányító elektronikus rendszerek jelzésére. Különböző típusú hőelemek érhetők el, de a kemence hőeleme vagy a gázvízmelegítőn lévő hőelem valószínűleg egy k típusú hőelem. Célja, hogy a pilóta világítson.
jóváírás: Berkut_34 / iStock / GettyImagesMi működik a hőelem?A hőelem támaszkodik a Seebeck-effektusra
Az 1820-as években a német-észt fizikus, Thomas Johann Seebeck felfedezte, hogy a csatlakozási ponthoz csatlakoztatott két különböző fémek kis, de mérhető feszültséget generálnak, amikor a csomópont hőmérséklete megváltozik. A feszültség nagysága a hőmérséklet-változás nagyságától és a fémek tulajdonságaitól függ. A hőelem pár szigetelt huzalból állhat, amelyek mindegyike különböző fémekből készül, amelyek egyik végén vannak egymással összekapcsolva, a másikban pedig egy mérőkészülékhez csatlakoztatva. Lehet, hogy koaxiális burkolatok is vannak egymástól szigetelő anyaggal elválasztva.
A hőelem működése a háztartási készülékekben
A hőelem funkciója egy gázkészüléken, például egy vízmelegítőn, hogy jelzi a gázszelepet, hogy a pilóta világít, így nyitva marad. Ez egy biztonsági eszköz. Ha a hőelem nem lenne ott, akkor a gáz továbbra is áramlik, amikor a pilóta kiment. Az el nem égett gáz felhalmozódik, és végül felrobbanhat. A hőelem szonda, amely a két fémet összekapcsolja, amelyből készül, a próba lángjában helyezkedik el. Felismeri a láng hőjét és feszültséget generál, amely folyamatosan fenntartja a gáz áramlását. Ha a láng valamilyen okból kialszik - például egy szellő vagy részlegesen korlátozott gázcső miatt -, a hőelem feszültsége eltűnik, és a gázszelep bezáródik.
A K-típusú hőelem gyakori a háztartási készülékekben
A hőelemek sokféle iparágban hasznosak, és a sok típus mindegyikét betűvel jelölik. Például egy S típusú hőelem tiszta platinából, platina ötvözetéből és 10% ródiumból készül. Nagyon magas hőmérsékleten pontos, és leggyakrabban a BioTech és a gyógyszeriparban használják. Általában k típusú hőelem található a háztartási gázkészülékekben. Pozitív lába nikkel és króm ötvözete, negatív lába nikkel, alumínium, mangán és szilícium ötvözete.
