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熱電偶的應(yīng)用原理

發(fā)布日期:2020-03-27

熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測元件之一。熱電偶的優(yōu)點(diǎn)很多,分別是:

1、測量溫度精度高
因?yàn)闊犭娕贾苯优c被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。感溫快速,準(zhǔn)確。

2、測量溫度范圍廣
常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量,某些特殊熱電偶低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),高可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。

3、構(gòu)造簡單,使用方便
熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來非常方便。

熱電偶測溫基本原理
將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路,如圖2-1-1所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成
(1)熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,一般也沒有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場合的測量。
標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式
為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對它的結(jié)構(gòu)要求如下:
1、組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接應(yīng)該牢固。
2、兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路。
3、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠。
4、保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償
由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴 金屬時(shí)),而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱 電偶材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到 儀表端子上。應(yīng)該指出,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。

在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)應(yīng)該注意型號相配,極性不能接錯(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。

其它鎧裝熱電偶,鎧裝鉑電阻。

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