工業(yè)熱電偶的基本介紹

熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測(cè)元件之一，熱電偶的工作原理是根據(jù)塞貝克效應(yīng)，兩個(gè)不同成分的導(dǎo)體兩端連接在電路上，兩個(gè)連接端的溫度不同時(shí)，電路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。

1熱電偶型

①熱電偶絲

熱電偶絲是zui的簡(jiǎn)單形式的熱電偶。 用一個(gè)焊道連接兩個(gè)熱電偶導(dǎo)線束。 珠熱電偶是裸露的，有一些應(yīng)用的局限性。 熱電偶絲不能在液體中使用，會(huì)腐蝕或氧化熱電偶合金，金屬表面也有問題。 在許多情況下，將金屬表面(尤其是管道)用于陸地電力系統(tǒng)的間接連接，可能影響電力系統(tǒng)的熱電偶測(cè)量。 一般來說，熱電偶絲是測(cè)量氣體溫度的好選擇。 因?yàn)榭梢苑浅Ｐ?，提供非?？斓姆磻?yīng)時(shí)間。

②熱電偶探針

熱電偶探針由金屬管和熱電偶絲組成。 其護(hù)套材料是不銹鋼和鎳。 鎳比不銹鋼耐高溫，但不銹鋼往往*具有廣泛的化學(xué)相容性。 如果溫度非常高，也可以使用其他護(hù)套材料。 熱電偶的熱端有三種不同的模式。 接地、非接地、裸型。 接地型熱電偶與保護(hù)罩導(dǎo)通，響應(yīng)時(shí)間較快，但zui容易形成電接地環(huán)路。 非接地型熱電偶和保護(hù)罩是絕緣的。 裸型熱電偶暴露在周圍環(huán)境中，zui適合在空氣中測(cè)量。

③表面熱電偶對(duì)大多數(shù)溫度傳感器來說，很難測(cè)量固體表面的溫度。 為了保證測(cè)量的正確性，傳感器的整個(gè)測(cè)量區(qū)域必須與表面接觸。 用硬傳感器測(cè)量剛性表面物體的溫度是非常困難的。 由于熱電偶是由柔軟的金屬制成的，因此zui能夠與固體表面大幅接觸，因此熱電偶是表面測(cè)量的良好選擇。 熱電偶在測(cè)量時(shí)可以旋轉(zhuǎn)，也可以移動(dòng)。 k型是鉻鋁材料。

2 .熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是

①測(cè)量精度高。 由于熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，因此不受中間介質(zhì)的影響。

②測(cè)量范圍廣。 一般的熱電偶可以從-50~ 1600℃連續(xù)測(cè)定，特定的特殊的熱電偶zui可以測(cè)定到-269℃(例如鐵鎳鉻合金)，zui可以測(cè)定到2800℃(例如鎢-錸)。

③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。 熱電偶通常由兩種不同的電線組成，且不受大小和開頭限制，外面有保護(hù)套，使用方便。

3 .熱電偶測(cè)溫的基本原理

焊接兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。 當(dāng)導(dǎo)體a和b的兩個(gè)著陸點(diǎn)1和2之間存在溫度差時(shí)，在兩者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，電流在電路中流動(dòng)的現(xiàn)象被稱為熱電效應(yīng)。 熱電偶利用這個(gè)效果發(fā)揮作用。

4 .熱電偶的種類和結(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)熱電偶兩類。 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺度的熱電偶，有與其配套的顯示器。 未標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶不及使用范圍或數(shù)量級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的標(biāo)度表，主要用于特殊情況下的測(cè)量。

標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)自1988年1月1日起全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，將s、b、e、k、r、j、t 7種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶指定為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)模式的熱電偶。

(2)為保證熱電偶可靠穩(wěn)定地工作，其結(jié)構(gòu)要求如下:

①構(gòu)成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固

②兩個(gè)熱電極應(yīng)該相互絕緣，防止短路

③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接應(yīng)簡(jiǎn)單可靠

④保護(hù)套必須保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

5 .熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償

熱電偶的材料一般是貴重的(特別是采用貴金屬時(shí))，從測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離較遠(yuǎn)，為了節(jié)約熱電偶的材料，降低成本，通常使用補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶的冷端(自由端)延長(zhǎng)到溫度比較穩(wěn)定的控制室，并與儀表端子連接。 必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只是將熱電偶的冷端子移動(dòng)到控制室的儀表端子，不能消除冷端子的溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不能進(jìn)行補(bǔ)償。 因此，為了補(bǔ)償冷卻溫度對(duì)測(cè)溫的影響，需要另外的補(bǔ)償方法。 使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，要注意形式一致，不能搞錯(cuò)極性，補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。

6 .熱阻也是測(cè)量溫度的傳感器，與熱電偶的區(qū)別主要如下

*，信號(hào)的性質(zhì)，熱阻本身是電阻隨溫度而變化，正或負(fù)的電阻值變化的熱電偶是感應(yīng)電壓隨溫度變化而變化。

第二，兩個(gè)傳感器檢測(cè)的溫度范圍不同，熱阻一般能夠檢測(cè)0-150度的溫度范圍(當(dāng)然能夠檢測(cè)負(fù)溫度)，熱電偶能夠檢測(cè)0-1000度的溫度范圍(更高)，因此前者是低溫檢測(cè)，后者是高溫檢測(cè)。

第三，熱阻是溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，是兩種不同的金屬，溫度變化會(huì)在兩種不同金屬的兩端產(chǎn)生電位差。

本文熱電偶高頻詞： 檢測(cè)  測(cè)量 

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