Par termoeléctrico, Principio de funcionamiento, Uso práctico, Grados, Tipos, Envejecimiento de los termopares, Comparación de termopar, Aplicaciones


Un termopar consta de dos conductores diferentes en contacto, que producen un voltaje cuando se calienta. El tamaño de la tensión depende de la diferencia de la temperatura de la unión a otras partes del circuito. Los termopares son un tipo de sensor de temperatura para la medición y el control ampliamente utilizado y también se puede utilizar para convertir un gradiente de temperatura en electricidad. Termopares comerciales son económicos, intercambiables, se suministran con conectores estándar, y pueden medir un amplio rango de temperaturas. En contraste con la mayoría de los otros métodos de medición de la temperatura, termopares se auto alimentan y no requieren la forma externa de la excitación. La principal limitación es la exactitud con termopares; errores en el sistema de menos de un grado Celsius puede ser difícil de lograr.

Cualquier unión de metales diferentes producirá un potencial eléctrico relacionada con la temperatura. Los termopares para la medición práctica de la temperatura son uniones de aleaciones específicas que tienen una relación predecible y repetible entre la temperatura y la tensión. Diferentes aleaciones se utilizan para diferentes rangos de temperatura. Propiedades tales como la resistencia a la corrosión también pueden ser importantes cuando se elige un tipo de termopar. Cuando el punto de medición está lejos de ser el instrumento de medición, la conexión intermedia se puede hacer por medio de cables de extensión, que son menos costosos que los materiales utilizados para fabricar el sensor. Los termopares son generalmente estandarizados con una temperatura de referencia de 0 grados Celsius; instrumentos prácticos utilizan métodos electrónicos de compensación de unión fría para ajustar para variar la temperatura en los terminales del instrumento. Instrumentos electrónicos también pueden compensar las diferentes características de la termopar, y así mejorar la precisión y exactitud de las mediciones.

Los termopares se utilizan ampliamente en la ciencia y la industria, las aplicaciones incluyen la medición de temperatura de los hornos, de escape de la turbina de gas, motores diesel, y otros procesos industriales.

Principio de funcionamiento

En 1821, el físico alemán Thomas Johann Seebeck Estonia descubrió que cuando un conductor es sometido a un gradiente térmico, generará una tensión. Esto ahora se conoce como el efecto termoeléctrico o efecto Seebeck. Cualquier intento de medir este voltaje pasa necesariamente por conectar otro conductor hasta el final "caliente". Este conductor adicional entonces también experimentar el gradiente de temperatura, y desarrollar una tensión propia que se opondrá a la original. Afortunadamente, la magnitud del efecto depende del metal en uso. Uso de un metal diferente para completar el circuito crea un circuito en el que las dos piernas generan diferentes tensiones, dejando una pequeña diferencia en el voltaje disponible para la medición. Esta diferencia aumenta con la temperatura, y es entre 1 y 70 microvoltios por grado Celsius para combinaciones de metal estándar.

La tensión no se genera en la unión de los dos metales del termopar, sino más bien a lo largo de la porción de la longitud de los dos metales diferentes que se somete a un gradiente de temperatura. Debido a que ambas longitudes de metales diferentes experimentan el mismo gradiente de temperatura, el resultado final es una medición de la diferencia de temperatura entre la unión del termopar y de la unión de referencia.

Derivación del efecto Seebeck

Tras el calentamiento, el efecto Seebeck inicialmente conducir una corriente. Sin embargo, siempre que las uniones todo alcanzar una temperatura interna uniforme, y proporciona un voltímetro ideal se utiliza, a continuación, el termopar pronto llegará a un equilibrio donde no hay corriente fluirá en cualquier lugar. Como resultado, el gradiente de voltaje en cualquier punto en el circuito será dada simplemente por, donde es el coeficiente de Seebeck en ese punto, y es el gradiente de temperatura en ese punto.

Esto conduce a una diferencia de tensión característica independiente de muchos detalles:

donde y son los coeficientes Seebeck de los materiales A y B como una función de la temperatura, y y son las temperaturas de las dos uniones. Si los coeficientes Seebeck son efectivamente constante para el rango de temperatura medida, la fórmula anterior se puede aproximar como:

Es importante tener en cuenta que la fem no se genera en los propios cruces, sino más bien en los cables que van entre las uniones calientes y frías. Como resultado de ello, la naturaleza y la composición de las uniones en sí no influye en la tensión medida. Por el contrario, si hay variaciones en la composición de los alambres en la región gradiente térmico, fuera de la unión, esto puede conducir a cambios en la tensión medida.

Propiedades de los circuitos de termopar

El comportamiento de termoeléctrica uniones con diferentes temperaturas y composiciones se puede resumir en tres propiedades:

  • Homogénea de material-una corriente termoeléctrica no puede sostenerse en un circuito de un solo material homogéneo por la aplicación de calor solo, independientemente de la forma en que podría variar en la sección transversal. En otras palabras, los cambios de temperatura en el cableado entre la entrada y la salida no afectan a la tensión de salida, siempre que todos los cables están hechos de los mismos materiales que el termopar.
  • Materiales-el Intermedio suma algebraica de la CEM termoeléctrica en un circuito compuesto por cualquier número de materiales diferentes es cero si todas las uniones son a una temperatura uniforme. Así que si un tercer metal se inserta en cualquiera de los cables y si los dos nuevas uniones son a la misma temperatura, no habrá voltaje neto generado por el nuevo metal.
  • Sucesiva o intermedio temperaturas-si dos materiales homogéneos diferentes producen EMF1 térmica cuando las uniones son en T1 y T2 y producen EMF2 térmica cuando las uniones son en T2 y T3, la FEM generada cuando las uniones son en T1 y T3 será EMF1 EMF2 , siempre y T1

Uso práctico

Relación voltaje-temperatura

Para los metales típicos utilizados en termopares, la tensión de salida aumenta casi linealmente con la diferencia de temperatura en un rango de temperaturas limitado. Para mediciones precisas o mediciones fuera del rango de temperatura lineal, no-linealidad debe ser corregido. La relación no lineal entre la diferencia de temperatura y la tensión de salida de un termopar puede ser aproximada por un polinomio:

Los coeficientes se dan para un n de 0 a entre 5 y 13 dependiendo de los metales. En algunos casos se obtiene una mejor precisión con términos no polinomiales adicionales. Una base de datos de tensión en función de la temperatura, y los coeficientes para el cálculo de la temperatura de la tensión y viceversa para muchos tipos de termopar está disponible en línea.

En equipos modernos la ecuación se implementa generalmente en un controlador digital o se almacena en una tabla de consulta; dispositivos más antiguos utilizan circuitos analógicos.

Aproximaciones lineales por tramos son una alternativa a las correcciones polinómicas.

Compensación de unión fría

Los termopares miden la diferencia de temperatura entre dos puntos, no la temperatura absoluta. Para medir una única temperatura de una de las uniones-normalmente la unión en frío-se mantiene a una temperatura de referencia conocida, y la otra unión es a la temperatura a ser detectada.

Tener un cruce de temperatura conocida, si bien son útiles para la calibración de laboratorio, no es conveniente para la mayoría de aplicaciones de medición y de control. En cambio, incorporan una junta fría artificial utilizando un dispositivo sensible térmicamente, tales como un termómetro de resistencia, termistor o un diodo para medir la temperatura de las conexiones de entrada en el instrumento, con especial cuidado se toma para minimizar cualquier gradiente de temperatura entre los terminales. Por lo tanto, la tensión de una unión fría conocido puede ser simulado, y la corrección apropiada aplicada. Esto se conoce como compensación de la unión fría. Algunos circuitos integrados están diseñados para la compensación de temperatura de la unión fría para termopares tipo específico.

Grados

Alambre del termopar está disponible en varias formulaciones diferentes metalúrgica por tipo, por lo general, en la disminución de los niveles de precisión y costo: los límites especiales de error, estándar y grados de extensión.

Cables de grado de extensión hechas de los mismos metales como un termopar de grado más alto se utilizan para conectarlo a un instrumento de medición a cierta distancia sin introducir uniones adicionales entre materiales diferentes, que generarían tensiones no deseadas; las conexiones a los cables de extensión, siendo de metales como el , no generan un voltaje.

En el caso de los termopares de platino, alambre de la extensión es una aleación de cobre, ya que sería prohibitivamente caro para el uso de platino para los cables de extensión. Se especifica el cable de extensión para tener un coeficiente muy similar térmica de los CEM para el termopar, pero sólo en un estrecho rango de temperaturas, lo que reduce el costo significativamente.

El instrumento de medición de temperatura debe tener una alta impedancia de entrada para evitar cualquier consumo de corriente significativa del termopar, que a su vez producir una caída de tensión óhmica no deseado a través del cable y/o unión. Los cambios en la metalurgia a lo largo de la longitud de la termopar introducirá otra unión de termopar que afecta a la precisión de medición.

Tipos

Ciertas combinaciones de aleaciones se han hecho populares como estándares de la industria. La selección de la combinación es impulsada por el coste, la disponibilidad, la conveniencia, punto de fusión, propiedades químicas, la estabilidad, y la salida. Los diferentes tipos son los más adecuados para diferentes aplicaciones. Por lo general, se seleccionan sobre la base de la gama de temperaturas y sensibilidad necesaria. Los termopares con sensibilidades bajas tienen resoluciones correspondientemente bajas. Otros criterios de selección incluyen la inercia del material termopar, y si es magnético o no. Tipos de termopares estándar se enumeran a continuación con el electrodo positivo primero, seguido por el electrodo negativo.

K

Tipo K es el termopar de propósito general más común, con una sensibilidad de aproximadamente 41 V/C. Es barato, y una amplia variedad de sondas están disponibles en su -200 C a 1350 C/-330 F a 2460 F gama. Tipo K se especificó en un momento en la metalurgia estaba menos avanzada que en la actualidad, y por lo tanto las características pueden variar considerablemente entre las muestras. Uno de los metales constituyentes, níquel, es magnético; una característica de termopares hechos con material magnético es que se someten a una desviación en la salida cuando el material alcanza su punto de Curie; esto ocurre para los termopares de tipo K en alrededor de 350 C. estándar de color del cable se amarillo y rojo.

E

Tipo E tiene una salida alta, que hace que sea muy adecuado para uso criogénico. Adicionalmente, es no magnético. Amplia gama es de -50 a 740 C y el rango estrecho es -110-140 C. estándar de color del cable es de color púrpura y rojo.

J

Tipo J tiene un alcance más limitado que la de tipo K, pero una mayor sensibilidad de aproximadamente 55 V/C. El punto de Curie del hierro provoca un cambio brusco en la característica, que determina el límite superior de temperatura. Estándar de color del cable es de color blanco y rojo.

N

Tipo N termopares son adecuados para su uso entre -270 C y 1300 C debido a su estabilidad y resistencia a la oxidación. La sensibilidad es de aproximadamente 39 V/C a 900 C, ligeramente inferior en comparación con el tipo K.

Diseñado a la Defensa la Ciencia y la Tecnología, Australia, por Noel A Burley, termopares tipo N superar los tres tipos principales características y causas de la inestabilidad en los materiales termoeléctricos termoelementos base de metal estándar:

1 - Una deriva gradual y en general acumulativas en FEM térmica en la exposición larga a temperaturas elevadas. Esto se observa en todos los materiales de base de termoelementos-metálicos y se debe principalmente a cambios en la composición causados por la oxidación, carburación o la irradiación de neutrones que pueden producir la transmutación en entornos de reactores nucleares. En el caso de tipo K, los elementos manganeso y aluminio en el alambre de KN migran hacia el alambre de PK que resulta en una deriva hacia abajo a gran escala debido a la contaminación química. Este efecto es acumulativo e irreversible.

2 - Un cambio cíclico a corto plazo en EMF térmica al calentar en el ca rango de temperatura. 250-650 C, que se produce en tipos K, J, T y E termopares. Este tipo de inestabilidad EMF se asocia con cambios estructurales como orden magnético de corto alcance.

3 - Una perturbación independiente del tiempo en EMF de carga térmica en los rangos de temperatura específicos. Esto es debido a que dependen de la composición transformaciones magnéticas que perturban los campos electromagnéticos térmicos en termopares de tipo K en el rango de ca. 25-225 C, y en el tipo J por encima de 730 C.

Nicrosil y Nisil termopar aleaciones muestran una estabilidad mejorada en gran medida termoeléctrica en relación con las otras aleaciones estándar de termopar de base-metal, debido a sus composiciones reduce sustancialmente la inestabilidad termoeléctrica se ha descrito anteriormente. Esto se consigue principalmente mediante el aumento de las concentraciones de soluto de componentes en una base de níquel por encima de las requeridas para provocar una transición de interna a los modos externos de la oxidación, y mediante la selección de solutos que preferentemente se oxidan para formar una barrera de difusión, y por lo tanto películas de inhibición de la oxidación.

Tipos Platinum B, R y S

Tipos B, R, y S termopares uso de platino o una aleación de platino-rodio para cada conductor. Estos son algunos de los termopares más estables, pero tienen menor sensibilidad que otros tipos, aproximadamente 10 V/C. Tipo B, R, S y termopares se utilizan generalmente sólo para mediciones de alta temperatura debido a su alto costo y baja sensibilidad.

 B

Termopares tipo B utilizan una aleación de platino-rodio para cada conductor. Un conductor contiene 30% de rodio, mientras que el otro conductor contiene 6% de rodio. Estos termopares están adaptadas para el uso de hasta 1.800 C. termopares tipo B producen la misma salida a 0 º C y 42 º C, lo que limita su uso por debajo de 50 º C.

 R

Tipo R termopares utilizan una aleación de platino-rodio que contiene 13% de rodio para un conductor y platino puro para el otro conductor. Type R termopares se utilizan hasta 1600 C.

 S

Tipo S termopares se construyen utilizando un cable de 90% de platino y 10% de rodio y un segundo cable de 100% de platino. Como tipo I, tipo S termopares se utilizan hasta 1600 C. En particular, tipo S se utiliza como el estándar de calibración para el punto de fusión del oro.

T

Termopares tipo T son adecuados para mediciones en el rango de -200 a 350 ° C. A menudo se utiliza como una medida diferencial, ya que sólo hilo de cobre toca las sondas. Dado que los dos conductores son no magnético, no hay punto de Curie y por lo tanto ningún cambio brusco en características. Termopares tipo T tienen una sensibilidad de aproximadamente 43 V/C.

C

C termopares tipo son adecuados para mediciones en el 0 C a 2320 C rango. Este termopar está bien adaptado para hornos de vacío a temperaturas extremadamente altas. Nunca se debe usar en presencia de oxígeno a temperaturas superiores a 260 C.

M

Tipo M termopares utilizan una aleación de níquel para cada cable. El cable positivo contiene 18% de molibdeno, mientras que el cable negativo contiene 0,8% de cobalto. Estos termopares se utilizan en hornos de vacío por las mismas razones como con el tipo C de temperatura superior se limita a 1400 C. Se utiliza con menos frecuencia que otros tipos.

Chromel-gold/iron

En chromel-gold/iron termopares, el cable positivo es cromel y el cable negativo es oro con una pequeña fracción de hierro. Se puede utilizar para aplicaciones criogénicas. Tanto la sensibilidad y el rango de temperatura depende de la concentración de hierro. La sensibilidad es típicamente alrededor de 15 V/K a bajas temperaturas y la temperatura más bajo utilizable varía entre 1,2 y 4,2 K.

Envejecimiento de los termopares

Termoelementos se utilizan a menudo a altas temperaturas y en atmósferas de horno reactivos. En este caso, el curso de la vida práctica está limitada por el envejecimiento. Los coeficientes termoeléctricos de los cables en un termopar que se utiliza para medir temperaturas muy altas cambian con el tiempo, y la tensión de medición gotas en consecuencia. La simple relación entre la diferencia de temperatura de las articulaciones y la tensión de medición sólo es correcto si cada cable es homogénea. Como termopares edad en un proceso de sus conductores pueden perder homogeneidad debido a los cambios químicos y metalúrgicos causados por la exposición extrema o prolongada a altas temperaturas. Si la sección no homogénea del circuito de termopar está expuesto a un gradiente de temperatura de la tensión medida será diferente resultante en el error. Por esta razón, los termopares de edad no se puede sacar de su lugar de instalación y recalibrar en un baño o un horno de prueba para determinar de error. Esto también explica por qué error a veces se puede observar cuando un termopar edad se retiró parcialmente de un horno-como el sensor se retira, las secciones no homogéneas pueden ver la exposición al aumento de los gradientes de temperatura de caliente a frío como la sección homogénea ahora pasa a través del enfriador zona refractaria, lo que contribuye error significativo a la medición. Del mismo modo, un termopar edad que se empuja más profundo en el horno puede a veces proporcionar una lectura más precisa si ser empujado aún más en el horno ocasiona que el área de la falta de homogeneidad que se encuentra en una zona del horno en que ya no está expuesto a un gradiente de temperatura .

Comparación de termopar

En la tabla siguiente se describen las propiedades de varios tipos de termopares. Dentro de las columnas de la tolerancia, T representa la temperatura de la unión caliente, en grados Celsius. Por ejemplo, un termopar con una tolerancia de 0.0025T tendría una tolerancia de 2,5 C a 1000 C

Aplicaciones

Los termopares son adecuados para la medición sobre una gran gama de temperaturas, de hasta 2300 C. Las aplicaciones incluyen la medición de la temperatura para los hornos, de escape de la turbina de gas, motores diesel, y otros procesos industriales. Ellos son menos adecuados para aplicaciones en las que es necesario medir con gran precisión las diferencias de temperatura más pequeñas, por ejemplo, el rango de 0-100 C con 0,1 C de precisión. Para este tipo de aplicaciones termistores, sensores de temperatura de silicio de banda prohibida y detectores de temperatura por resistencia son más adecuados.

Industria siderúrgica

Tipo B, S, R y termopares K se utilizan ampliamente en las industrias de acero y hierro para monitorear las temperaturas y química durante todo el proceso de fabricación de acero. Desechable, sumergible, tipo S termopares se utilizan regularmente en el proceso de horno de arco eléctrico para medir con precisión la temperatura del acero antes de tocar. La curva de enfriamiento de una pequeña muestra de acero puede ser analizada y utilizada para estimar el contenido de carbono del acero fundido.

Seguridad de los aparatos de calefacción

Muchos aparatos de calefacción de gas alimentados tales como hornos y calentadores de agua hacen uso de una llama piloto para encender el quemador principal de gas cuando sea necesario. Si se va la luz, el gas puede ser liberado, lo cual es un riesgo de incendio y un riesgo para la salud. Para evitar esto, algunos aparatos usan un termopar en un circuito a prueba de fallos para detectar cuando el piloto se está quemando. La punta del termopar se coloca en la llama del piloto, la generación de un voltaje que opera la válvula de suministro de gas que alimenta al piloto. En tanto que la llama del piloto permanece encendido, el termopar se mantiene caliente, y la válvula de gas de encendido se mantiene abierta. Si el piloto se apaga, la temperatura del termopar cae, haciendo que el voltaje a través del termopar a gota y la válvula para cerrar. Algunos quemador principal combinada y las válvulas de gas piloto reducen la demanda de potencia a dentro de la gama de un solo termopar universal, calentado por un piloto por el dimensionamiento de la bobina para ser capaz de mantener la válvula abierta contra un muelle ligero, sólo después de la inicial de inflexión en la fuerza es proporcionado por el usuario pulsando y sosteniendo un mando para comprimir el muelle durante el primer encendido. Estos sistemas se pueden identificar por el 'Mantenga pulsado durante x minutos "en las instrucciones de encendido piloto. Equipos de pruebas especiales se hacen para confirmar la válvula de let-van y corrientes explotación como milliameter ordinaria no se pueden utilizar, ya que introduce más resistencia que la bobina de la válvula de gas. Además de exámenes de la tensión de circuito abierto de la termopar, y cerca de la corto-circuito de continuidad CC a través de la bobina de la válvula de gas termopar, el más fácil de prueba no especialista es la sustitución de una válvula de gas bien conocido.

Algunos sistemas, conocidos como sistemas de control de milivoltios, extienden el concepto termopar tanto para abrir y cerrar la válvula principal de gas. No sólo la tensión creada por el termopar piloto de activar la válvula de gas del piloto, sino que también se enruta a través de un termostato para alimentar la válvula de gas principal, así. Aquí, se necesita una tensión mayor que en un sistema de seguridad de la llama piloto se ha descrito anteriormente, y una termopila se utiliza en lugar de un solo termopar. Este sistema no requiere una fuente externa de electricidad para su funcionamiento y por lo tanto puede funcionar durante un corte de energía, siempre que todos los componentes relacionados con el sistema permiten. Tenga en cuenta que esto excluye hornos de aire forzado comunes porque se requiere energía externa para hacer funcionar el motor del ventilador, pero esta característica es especialmente útil para los calentadores de convección sin alimentación. Un mecanismo de cierre de seguridad similares de gases utilizando un termopar se emplea a veces para asegurarse de que el quemador principal se enciende dentro de un cierto período de tiempo, cierre la válvula principal de quemador de gas de alimentación que no debería suceder.

Debido a la preocupación por el derroche de energía por parte del piloto de pie, los diseñadores de muchos nuevos aparatos han cambiado a un piloto encendido sin control electrónico, también llamado encendido intermitente. Con sin llama piloto permanente, no hay riesgo de acumulación de gas de la llama debe salir, por lo que estos aparatos no necesitan interruptores de seguridad basadas en piloto termopar. Como estos diseños pierden el beneficio de la operación sin una fuente continua de energía eléctrica, los pilotos de pie todavía se utilizan en algunos aparatos. La excepción es el modelo más tarde calentadores de agua instantáneos que utilizan el flujo de agua para generar la corriente requerida para encender el quemador de gas, en conjunto con un termopar como un dispositivo de desconexión de seguridad en el caso de que el gas no se enciende, o la llama es extinguido.

Sensores de radiación termopila

Termópilas se utilizan para medir la intensidad de la radiación incidente, la luz normalmente visible o infrarroja, que calienta las uniones calientes, mientras que las uniones frías son en un disipador de calor. Es posible medir las intensidades de radiación de sólo unos pocos W/cm2 con sensores de termopila disponibles comercialmente. Por ejemplo, algunos medidores de potencia de láser se basan en tales sensores.

El principio de funcionamiento de un sensor de termopila es distinta de la de un bolómetro, ya que esta última se basa en un cambio en la resistencia.

Fabricación

Termopares general, se pueden utilizar en las pruebas de prototipo de aparato eléctrico y mecánico. Por ejemplo, interruptores a prueba por su capacidad de conducción de corriente puede tener termopares instalados y controlados durante una prueba de funcionamiento en caliente, para confirmar que el aumento de la temperatura a la corriente nominal no supera los límites de diseño.

La producción de energía

Un termopar puede producir corriente para conducir directamente algunos procesos, sin necesidad de circuitería adicional y fuentes de energía. Por ejemplo, la energía de un termopar puede activar una válvula cuando surge una diferencia de temperatura. La energía eléctrica generada por un termopar se convierte desde el calor que debe ser suministrado al lado caliente para mantener el potencial eléctrico. Es necesaria una transferencia continua de calor debido a la corriente que fluye a través del termopar tiende a hacer que el lado caliente se enfríe y el lado frío para calentar.

Los termopares pueden ser conectados en serie para formar una termopila, donde todas las uniones calientes están expuestos a una temperatura más alta y todas las uniones frías a una temperatura más baja. La salida es la suma de los voltajes a través de las uniones individuales, dando mayor voltaje y la potencia de salida. En un generador termoeléctrico de radioisótopos, la desintegración radiactiva de los elementos transuránicos como una fuente de calor se ha utilizado para las naves espaciales de energía en misiones demasiado lejos del Sol para utilizar la energía solar.

Termópilas calentadas por lámparas de queroseno se utiliza para ejecutar los receptores de radio sin pilas en zonas aisladas. Hay linternas producidos comercialmente que utilizan el calor de una vela para ejecutar varios diodos emisores de luz, y los ventiladores termoeléctricamente potencia para mejorar la circulación del aire y la distribución del calor en las estufas de madera.

Enfriamiento termoeléctrico

El efecto Peltier se puede utilizar para la refrigeración, en el proceso inverso a un generador termoeléctrico. En lugar de generar energía eléctrica, el termopar lo consume, trabajando como bomba de calor.

Plantas de proceso

Producción química y refinerías de petróleo por lo general se emplean ordenadores para el registro y el límite de probar los muchos temperaturas asociadas con un proceso, típicamente de numeración en los cientos. Para tales casos, un número de cables de termopar será llevado a un bloque común de referencia que contiene el segundo termopar de cada circuito. La temperatura del bloque es a su vez medida por un termistor. Cálculos simples se utilizan para determinar la temperatura en cada ubicación medida.

Termopar como indicador de vacío

Un termopar se puede utilizar como un indicador de vacío en el rango de aproximadamente 0,001 a 1 torr. La temperatura detectada en la unión de termopar depende de la conductividad térmica del gas circundante, lo que depende de la presión del gas. Por lo tanto, la diferencia de potencial medida por un termopar es proporcional al logaritmo de la presión en baja a vacío medio. A presiones más altas y más baja, la conductividad térmica del aire y otros gases es esencialmente independiente de la presión. El termopar se utilizó por primera vez como un indicador de vacío por Voege en 1906.