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            安徽東霖自動化儀表成套有限公司>>技術(shù)文章>>斯美特儀表介紹WRN熱電偶四大基本定律以及選型

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            斯美特儀表介紹WRN熱電偶四大基本定律以及選型

            閱讀:1208        發(fā)布時間:2017-7-8

            WRN熱電偶的基本定律包括均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律、中間溫度定律以及參考電極定律,熱電偶的這四大基本定律對熱電偶的應(yīng)用有及其重要的作用。

            一均質(zhì)導(dǎo)體定律

            定義:由同一種均質(zhì)材料(導(dǎo)體或半導(dǎo)體)兩端焊接組成閉合回路,無論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布,將不產(chǎn)生接觸電勢,溫差電勢相抵消,回路中總電勢為零。

            可見,熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電極材料不均勻,由于溫度梯存在,將會產(chǎn)生附加熱電勢。

            證明:熱電偶的電勢由兩個接觸電勢和兩個溫差電勢構(gòu)成。即:

            1由于材料相同,沒有接觸電勢;而溫差電勢為大小相同,方向相反的兩個電勢,相互抵消,也為零。

            應(yīng)用:根據(jù)這個定律,可以檢驗兩個熱電極材料成分是否相同(稱為同名極檢驗法),也可以檢查熱電極材料的均勻性。

            二中間導(dǎo)體定律

            定義:在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體(第三導(dǎo)體),只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,中間導(dǎo)體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響。

            證明:證明過程參考熱電偶中間定律的證明

            應(yīng)用:依據(jù)中間導(dǎo)體定律,在熱電偶實際測溫應(yīng)用中,常采用熱端焊接、冷端開路的形式,冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測溫系統(tǒng)。例如,用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢是不會對測量產(chǎn)生附加誤差。再比如可以將熱電偶的兩端不焊接而直接插入液態(tài)金屬中或直接焊在金屬表面進行溫度測量。

            三中間溫度定律

            定義:熱電偶回路兩接點(溫度為t,t0)間的熱電勢,等于熱電偶在溫度為t、tn時的熱電勢與在溫度為tn、t0時的熱電勢的代數(shù)和。tn稱中間溫度。

            應(yīng)用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)系,當冷端溫度不為0攝氏度時,不能利用已知回路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知回路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取的溫度值,再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值,需按中間溫度定律進行修正。初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來修正!

            四參考電極定律

            定義:如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢已知,則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢也已知。

            證明:

            導(dǎo)體A、B分別與標準電極C組成熱電偶,若它們所產(chǎn)生的熱電動勢為已知,那么,導(dǎo)體A與B組成的熱電偶,其熱電動勢為

            應(yīng)用:標準電極定律是一個極為實用的定律。純金屬的種類很多,而合金類型更多。因此,要得出這些金屬之間組合而成熱電偶的熱電動勢,其工作量是極大的。由于鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,熔點高,易提純,所以,我們通常選用高純鉑絲作為標準電極,只要測得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢,則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動勢可以得到。

            例如:熱端為100℃,冷端為0℃時,鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為2.95mV,而考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動勢為-4.0mV,則鎳鉻和考銅組合而成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢則為 2.95mV-(-4.0mV)=6.95mV。

            WRN熱電偶溫度測量范圍和允許誤差

            熱電偶類別

            代號

            分度號

            測量范圍℃

            允許偏差△t ℃

            鉑銠30-鉑銠6

            WRR

            B

            0~800

            ±1.5℃或±0.25%│t│

            鉑銠10-鉑

            WRP

            S

            0~1600

            ±1.5℃或±0.25%│t│

            鎳鉻-鎳硅

            WRN

            K

            0~1300

            ±2.5℃或±0.75%│t│

            鎳鉻-銅鎳

            WRE

            E

            0~800

            ±2.5℃或±0.75%│t│

            WRN熱電偶型號表示

            W

            R

            規(guī)格

            內(nèi)容

             

             

            R

             

            鉑銠30-鉑銠6

            P

             

            鉑銠10-鉑

            N

             

            鎳鉻-鎳硅

            E

             

            鎳鉻-銅鎳 (鎳鉻-康銅)

            -

            1

             

            無固定式裝置式

            2

             

            固定螺紋式

            3

             

            活動式法蘭

            4

             

            固定法蘭式

            5

             

            活動法蘭角尺形式

            6

             

            固定螺紋錐形保護管式

            安裝固定形式

            2

             

            防濺式

            3

             

            防水式

            4

             

            隔爆式

            接線盒形式

            0

            ø16mm保護管

            1

            ø25mm保護管(雙層套管)

            2

            ø16mm高鋁質(zhì)管(單層套管)

            3

            ø20mm高鋁質(zhì)管

            設(shè)計序號

             

            W

            R

            -

             

            WRN熱電偶

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