熱電偶是工業(yè)上zui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~+1100℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊zui低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳鉻)。
③構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。
1.測(cè)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(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路。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(shì),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)。就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。
2.的種類及結(jié)構(gòu)形成
(1)的種類
常用可分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)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,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化,一般也沒(méi)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)按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并S、R、B、K、N、E、J、T八種標(biāo)準(zhǔn)為統(tǒng)一設(shè)計(jì)型。
(2)的結(jié)構(gòu)形式,為了保證可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下:
① 組成的兩個(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。
注:可根據(jù)用戶要求定做K型S型B型R型N型E型T型………,不同長(zhǎng)度,不同直徑的各種型號(hào)。
3.冷端的溫度補(bǔ)償
由于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)省材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的場(chǎng)所,連接到儀表端子上。必須指出,補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使的冷端移動(dòng)到儀表端子上,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(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。
在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接錯(cuò)。
由于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)省材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的場(chǎng)所,連接到儀表端子上。必須指出,補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使的冷端移動(dòng)到儀表端子上,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(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。
在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接錯(cuò)。
種類 | 優(yōu) 點(diǎn) | 缺 點(diǎn) |
B | ①適于測(cè)量1000℃以上的高溫 ②常溫下熱電動(dòng)勢(shì)極小,可不用補(bǔ)償導(dǎo)線 ③抗氧化、耐化學(xué)腐蝕 | ①在中低溫領(lǐng)域熱電動(dòng)勢(shì)小,不能用于600℃以下。 ②靈敏度低 ③熱電動(dòng)勢(shì)的線性不好 ④價(jià)格高 |
R.S | ①精度高、穩(wěn)定性好,不易劣化 ②抗氧化、耐化學(xué)腐蝕 ③可作標(biāo)準(zhǔn) | ①靈敏度低 ②不適用于還原性氣氛(尤其是H2、金屬蒸氣) ③熱電動(dòng)勢(shì)的線性不好 ④價(jià)格高 |
N | ①熱電動(dòng)勢(shì)線性好 ②1200℃以下抗氧化性能良好 ③短程有序結(jié)構(gòu)變化影響小 | ①不適用于還原性氣氛 ②同貴金屬相比時(shí)效變化大 |
K | ①熱電動(dòng)勢(shì)線性好 ②1000℃以下抗氧化性能良好 ③在廉金屬中穩(wěn)定性更好 | ①不適用于還原性氣氛 ②同貴金屬相比時(shí)效變化大 ③因短程有序結(jié)構(gòu)變化而產(chǎn)生誤差 |
E | ①在現(xiàn)有的中,靈敏度zui高 ②同J型相比,耐熱性能良好 ③兩極非磁性 | ①不適用于還原性氣氛 ②熱導(dǎo)率低具有微滯后現(xiàn)象 |
J | ①可用于還原性氣氛 ②熱電動(dòng)勢(shì)較K型高20%左右 | ①鐵正極易生銹 ②熱電特性漂移大 |
T | ①熱電動(dòng)勢(shì)線性好 ②低溫特性好 ③產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性好 ④可用于還原性氣氛 | ①使用溫度低 ②銅正極易氧化 ③熱傳導(dǎo)誤差大 |
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