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詳細介紹意大利ELSI什么是熱電偶 都有哪些作用呢

更新時(shí)間:2024-05-06點(diǎn)擊次數:194

詳細介紹意大利ELSI什么是熱電偶 都有哪些作用呢

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熱電偶測溫基本原理

將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來(lái),構成一個(gè)閉合回路,當導體A和B的兩個(gè)執著(zhù)點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現象稱(chēng)為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來(lái)工作的。

什么是熱電偶

熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫,盡管其作用相同都是測量物體的溫度,但是他們的原理與特點(diǎn)卻不盡相同.

熱電偶是溫度測量中應用廣泛的溫度器件,他的主要特點(diǎn)就是測吻范圍寬,性能比較穩定,同時(shí)結構簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)響應好,更能夠遠傳4-20mA電信號,便于自動(dòng)控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路,當兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí),回路中將產(chǎn)生熱電勢,這種現象稱(chēng)為熱電效應,又稱(chēng)為塞貝克效應。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成;溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢,不同的導體具有不同的電子密度,所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同,而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時(shí),因為他們的電子密度不同所以產(chǎn)生一定的電子擴散,當他們達到一定的平衡后所形成的電勢,接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。目前國際上應用的熱電偶具有一個(gè)標準規范,國際上規定熱電偶分為八個(gè)不同的分度,分別為B,R,S,K,N,E,J和T,其測量溫度的低可測零下270攝氏度,最高可達1800攝氏度,其中B,R,S屬于鉑系列的熱電偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又被稱(chēng)為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱(chēng)為廉價(jià)金屬熱電偶。熱電偶的結構有兩種,普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極,絕緣管,保護套管和接線(xiàn)盒等部分組成,而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲,絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配后,經(jīng)過(guò)拉伸加工而成的一種堅實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線(xiàn)來(lái)進(jìn)行傳遞,這種導線(xiàn)我們稱(chēng)為補償導線(xiàn)。不同的熱電偶需要不同的補償導線(xiàn),其主要作用就是與熱電偶連接,使熱電偶的參比端遠離電源,從而使參比端溫度穩定。補償導線(xiàn)又分為補償型和延長(cháng)型兩種,延長(cháng)導線(xiàn)的化學(xué)成分與被補償的熱電偶相同,但是實(shí)際中,延長(cháng)型的導線(xiàn)也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬,一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線(xiàn)代替。補償導線(xiàn)的與熱電偶的連線(xiàn)一般都是很明了,熱電偶的正極連接補償導線(xiàn)的紅色線(xiàn),而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線(xiàn)的材質(zhì)大部分都采用銅鎳合金。 

熱電偶的作用和工作原理

熱電偶是工業(yè)上常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是:

 ?、贉y量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。

 ?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量,某些特殊熱電偶低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(如鎢-錸)。

 ?、蹣嬙旌?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,外有保護套管,用起來(lái)非常方便。

  1.熱電偶測溫基本原理

  將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來(lái),構成一個(gè)閉合回路。當導體A和B的兩個(gè)執著(zhù)點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現象稱(chēng)為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來(lái)工作的。

  2.熱電偶的種類(lèi)及結構形成

 ?。?)熱電偶的種類(lèi)

  常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類(lèi)。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并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范圍或數量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒(méi)有統一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)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(chǎn),并定S、B、E、K、R、J、T(即分度號)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:

 ?、俳M成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;

 ?、趦蓚€(gè)熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;

 ?、垩a償導線(xiàn)與熱電偶自由端的連接要方便可靠;

 ?、鼙Wo套管應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)),而測溫點(diǎn)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(xiàn)把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導線(xiàn)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測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來(lái)補償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。

  在使用熱電偶補償導線(xiàn)時(shí)必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線(xiàn)與熱電偶連接端的溫度不能超過(guò)100℃。


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