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熱點偶測量原理說明

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詳細介紹

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測量範圍廣.常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量,某些特殊熱電偶zui低可測到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢-錸.
③構造簡單,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製,外有保護套管,用起來非常方便.
原理
1、熱電偶測溫基本原理是將兩種不同材料的導體或半導體焊接起來,構成一個閉合回路.由於兩種不同金屬所攜帶的電子數不同,當兩個導體的二個執著點之間存在溫差時,就會發生高電位向低電位放電現象,因而在回路中形成電流,溫度差越大,電流越大,這種現象稱為熱電效應,也叫塞貝克效應.熱電偶就是利用這一效應來工作的.
2、熱電偶的種類及結構形成
(1)熱電偶的種類常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類.所謂標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用.非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒有統一的分度表,主要用於某些特殊場合的測量.標準化熱電偶 我國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產,並指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶.
(2)熱電偶的結構形式 為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,對它的結構要求如下:① 組成熱電偶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 補償導線與熱電偶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.5安裝尺寸應該盡量選用公製[中國標準]如螺紋:12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法蘭直徑95、105、115mm.
3、熱電偶冷端的溫度補償由於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,為了節省熱 電偶材料,降低成本,通常采用補償導線把熱電偶的冷 端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控製室內,連接到 儀表端子上.必須指出,熱電偶補償導線的作用隻起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控製室的儀表端子上,它本身並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.一般顯示、控製儀表都有溫度自動補償係統,不需要擔心.儀表在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連接端的溫度一般不超過100℃,這裏需要特別說明一下:網絡上很多轉載的技術資料都講:補償導線與熱電偶連接端的溫度一般不超過100℃,其實,這個說法是錯誤的!特殊工況下,可以選用熱電偶延長線,即導線材質和熱電偶電極材質一致的導線連接,比如:KX鎳鉻-鎳矽補償導線;EX鎳鉻-康銅補償導線;JX鐵-康銅補償導線;TX銅-銅鎳補償導線都存不在這個問題,根據熱電偶的中間導體定律,這種補償導線溫度不受限製.還有一些熱電偶比如:B分度的鉑銠30-鉑銠6,這種熱電偶沒有補償導線,在400度以下不計精度用普通雙芯銅線即可.

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