熱電偶是工業上zui常用的溫度檢測元件之一。
其優點是:
①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質的影響。
②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1100℃均可邊續測量,某些特殊zui低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻)。
③構造簡單,使用方便。通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。
1.測溫基本原理
將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。就是利用這一效應來工作的。
2.的種類及結構形成
(1)的種類
常用可分為標準和非標準兩大類。所謂標準是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化在使用范圍或數量級上均不及標準化,一般也沒有統一的分度表,主要用于某些特殊場合的測量。標準按IEC標準生產,并S、R、B、K、N、E、J、T八種標準為統一設計型。
(2)的結構形式,為了保證可靠、穩定地工作,對它的結構要求如下:
① 組成的兩個熱電極的焊接必須牢固;
② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
③ 補償導線與自由端的連接要方便可靠;
④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。
注:可根據用戶要求定做K型S型B型R型N型E型T型………,不同長度,不同直徑的各種型號。
3.冷端的溫度補償
由于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,為了節省材料,降低成本,通常采用補償導線把的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的場所,連接到儀表端子上。必須指出,補償導線的作用只起延伸熱電極,使的冷端移動到儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
在使用補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯。
由于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,為了節省材料,降低成本,通常采用補償導線把的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的場所,連接到儀表端子上。必須指出,補償導線的作用只起延伸熱電極,使的冷端移動到儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
在使用補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯。
種類 | 優 點 | 缺 點 |
B | ①適于測量1000℃以上的高溫 ②常溫下熱電動勢極小,可不用補償導線 ③抗氧化、耐化學腐蝕 | ①在中低溫領域熱電動勢小,不能用于600℃以下。 ②靈敏度低 ③熱電動勢的線性不好 ④價格高 |
R.S | ①精度高、穩定性好,不易劣化 ②抗氧化、耐化學腐蝕 ③可作標準 | ①靈敏度低 ②不適用于還原性氣氛(尤其是H2、金屬蒸氣) ③熱電動勢的線性不好 ④價格高 |
N | ①熱電動勢線性好 ②1200℃以下抗氧化性能良好 ③短程有序結構變化影響小 | ①不適用于還原性氣氛 ②同貴金屬相比時效變化大 |
K | ①熱電動勢線性好 ②1000℃以下抗氧化性能良好 ③在廉金屬中穩定性更好 | ①不適用于還原性氣氛 ②同貴金屬相比時效變化大 ③因短程有序結構變化而產生誤差 |
E | ①在現有的中,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熱導率低具有微滯后現象 |
J | ①可用于還原性氣氛 ②熱電動勢較K型高20%左右 | ①鐵正極易生銹 ②熱電特性漂移大 |
T | ①熱電動勢線性好 ②低溫特性好 ③產品質量穩定性好 ④可用于還原性氣氛 | ①使用溫度低 ②銅正極易氧化 ③熱傳導誤差大 |
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