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熱電偶的主要特點(diǎn)及原理

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 熱電偶的主要特點(diǎn)及原理

在工業(yè)生產(chǎn)中,熱電偶是一個(gè)非常普遍應(yīng)用的工業(yè)用品,對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有著重要的意義。目前,熱電偶被廣泛應(yīng)用到各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中,用來(lái)測(cè)量溫度效果十分顯著。本文將對(duì)熱電偶的主要特點(diǎn)和原理進(jìn)行簡(jiǎn)述。

  熱電偶的主要優(yōu)點(diǎn):

  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℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶zui低可測(cè)到-269如金鐵鎳鉻,zui高可達(dá)+2800如鎢-

  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(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。

  1.熱電偶測(cè)溫基本原理

  將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體AB焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體AB的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)12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)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。

  2.熱電偶的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)形成

  (1)熱電偶的種類(lèi)

  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(lèi)。所調(diào)用標(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(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)化熱電偶 我國(guó)從198811日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并SBEKRJT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。

  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 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(lái)補(bǔ)償冷端溫度t00℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。

  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不能超過(guò)100℃。

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