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工业热电偶的应用原理

发布时间: 2021-11-19 09:24:16

  工业热电偶的应用原理

  热电偶是工业上zui常用的温度检测元件之一。 优势包括:

  ①测量精度高。 由于热电偶直接与被测对象接触,因此不受中间介质的影响。 ②测量范围广。 通常的热电偶可以从-50~+1600℃继续测量,特定的特殊热电偶zui可以测量到-269℃(例如金铁镍钴合金),zui可以测量到+2800℃(例如钨-铼)。 ③结构简单,使用方便。 热电偶通常由两种不同的电线组成,且不受大小和开头限制,外面有保护套,使用方便。

  1 .热电偶测温的基本原理

  焊接两种不同材料的导体或半导体a和b,构成图2-1-1所示的闭环。 当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温度差时,在两者之间产生电动势,在电路中产生大电流的现象被称为热电效应。 热电偶利用这个效果发挥作用。

  2 .热电偶的种类和结构形成

  (1)热电偶种类中常用的热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶2种。 调用的标准热电偶是指国家标准规定了热电势与温度的关系、允许误差、统一的标准尺度的热电偶,有与其配套的显示器。 未标准化的热电偶不及使用范围或数量级标准化的热电偶,一般也没有统一的标度表,主要用于特殊情况下的测量。 标准化热电偶我国自1988年1月1日起,热电偶和热阻均按IEC国际标准生产,将s、b、e、k、r、j、t 7种标准化热电偶指定为中国统一设计型热电偶。 (2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠且稳定地工作,在其结构中①构成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固②两个热电极相互绝缘,必须防止短路③补偿导线与热电偶自由端的连接必须简单可靠 3 .热电偶冷端的温度补偿

  由于热电偶的材料一般很贵重(特别是采用贵金属时),因此从测温点到仪表的距离较远,为了节约热电偶材料、降低成本,通常使用补偿导线将热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室,并与仪表端子连接。 必须指出,热电偶补偿导线的作用只是将热电偶的冷端子移动到控制室的仪表端子,不能消除冷端子的温度变化对测温的影响,不能进行补偿。 因此,为了补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响,需要采用其他的修正方法。 使用热电偶补偿导线时,必须注意型号相符,极性不得错误,补偿导线和热电偶连接端的温度不得超过100℃


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