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    熱電偶測(cè)溫原理

    發(fā)布時(shí)間: 2022-03-09  點(diǎn)擊次數(shù): 1894次

          熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測(cè)元件之一,其優(yōu)點(diǎn)是: 

          ①測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
          ②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶至低可測(cè)到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢-錸。
          ③構(gòu)造簡(jiǎn)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。

          那么其基本原理是什么呢,下面就來簡(jiǎn)單的聊一聊: 
          1、熱電偶測(cè)溫基本原理是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。由于兩種不同金屬所攜帶的電子數(shù)不同,當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體的二個(gè)執(zhí)著點(diǎn)之間存在溫差時(shí),就會(huì)發(fā)生高電位向低電位放電現(xiàn)象,因而在回路中形成電流,溫度差越大,電流越大,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),也叫塞貝克效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
          2、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。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)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(jí)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(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國(guó)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S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)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(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下: ① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固; 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。⑤ 安裝尺寸應(yīng)該盡量選用公制[中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)]如螺紋:12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法蘭直徑95、105、115mm.
          3、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(cè)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。必須指出,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(duì)測(cè)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(duì)測(cè)溫的影響。一般顯示、控制儀表都有溫度自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng),不需要擔(dān)心。儀表在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)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一般不超過100℃,這里需要特別說明一下:網(wǎng)絡(luò)上很多轉(zhuǎn)載的技術(shù)資料都講:補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度一般不超過100℃,其實(shí),這個(gè)說法是錯(cuò)誤的!特殊工況下,可以選用熱電偶延長(zhǎng)線,即導(dǎo)線材質(zhì)和熱電偶電極材質(zhì)一致的導(dǎo)線連接,比如:KX鎳鉻-鎳硅補(bǔ)償導(dǎo)線;EX鎳鉻-康銅補(bǔ)償導(dǎo)線;JX鐵-康銅補(bǔ)償導(dǎo)線;TX銅-銅鎳補(bǔ)償導(dǎo)線都存不在這個(gè)問題,根據(jù)熱電偶的中間導(dǎo)體定律,這種補(bǔ)償導(dǎo)線溫度不受限制。還有一些熱電偶比如:B分度的鉑銠30-鉑銠6,這種熱電偶沒有補(bǔ)償導(dǎo)線,在400度以下不計(jì)精度用普通雙芯銅線即可。

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