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熱電偶的應(yīng)用原理

熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是:

①測量精度高

。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響

②測量范圍廣

。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。

1.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)成一個閉合回路
,如圖2-1-1所

示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時

,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在

回路中形成一個大小的電流,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。

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

。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指******

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 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接須牢固

② 兩個熱電極彼此之間應(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

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),而測溫點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
。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℃時對測溫的影響。

在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時須注意型號相配

,極性不能接錯
,補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。


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