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x
热电偶测温原理
' U: x* s3 ~1 d. [+ R
8 q( `; Q- n0 y5 H2 _ # d7 c1 C/ `& B: h0 y8 J7 x5 m
两种电子密度不同的导体构成闭合回路 G' Y0 o* d- i( }/ M
,
$ v+ }; b3 H* l( s. s' h如果两接头的温度不同7 ^& X$ ~4 H6 l1 t6 L, w* r0 s
,) L! P$ x t- Q9 H! l
回路中就有电流产生' @# G( t, u5 n9 m; z. l0 L; q
,# T2 [2 c& r2 j. m* O3 U
这种现象成为热电现象
9 H- r1 I8 F9 F0 ?8 C4 b0 O,
# ~" s% q1 d6 p: Y相应的电动势成为温差电势或热电势
6 m0 @: D% u' x1 K4 [,. k1 V( R7 w+ @9 k. _6 P8 m
它与温度有一定的函数关系
. B4 t/ ~3 p8 Y,2 h: S, V, \" J8 i! H) m
利用此关系就可测量温度。# q# R7 G# E5 r1 {% I) A8 d4 J8 i
! Q: I3 ]9 g2 N$ Q B; |' F
' s7 S* y8 U4 C3 B1 g! S0 [这种现象包含的原理有
6 T- v. X* A3 p& g- g:
! u7 X1 O$ \9 X- o+ ]2 P, Y& Y2 A帕尔帖定理
# @$ S2 Q- U# Y& R6 ]* ~----
+ d5 ?0 {( E) l+ v不同材料结合在一起
& r# ~. l1 f3 R0 P* T f,* p. u/ H y9 u3 X, K
在其结合面产生电势。# |0 t) u7 v$ ]( o/ g1 U. O' [1 V
* m3 W7 ^; Z9 ]# b( s1 _8 q5 d汤姆逊定理
$ q0 o" @" a# q---: H; D8 z S" O5 q8 c
由温差引起的电势。 J/ p2 a; U; a2 A& k4 V; @# k
5 o! H1 h# r3 d" i6 ?3 G
; I" a2 w" x1 @0 J8 k
当组成热电偶的导体材料均匀时
" I; d" R; o" Z$ L' Y, p3 K,
6 |# v. Q. ^8 j- b其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关
* Q! Z; e* [- t5 l4 k; j2 O,) ]/ t. [% T+ Q: m
只
' N4 t) H! B Z, [ n: w( J与导体材料的成分及两端的温度有关。因此% u' x5 h% U5 t0 S/ f6 w, y
,
4 i: w6 u9 q l; a" S5 b用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的( ~' o1 Y I) N- y$ Z1 f5 h/ |8 F
热电偶
$ `, ? J, q I,- `! D- s Z% E2 a0 [9 \9 G- G" W
以满足不同温度对象测量的需要。) _, K6 R5 q' v% L2 h7 W5 z( U s
热电偶的结构
' c0 M4 s. j/ e3 i% ?5 H$ R 3 p& {7 B" l) n8 I
R( T) m, H1 o- q6 I( | ]9 ? H
热电偶是有两根不同导体
1 b9 y) s. c2 P8 Q2 F% S# M($ }; x6 H8 f0 e* d" z) G( B
或称电极
7 e( g7 m3 k s; |% }! M y)2 ?/ k) _; @6 U1 E
构成的
& g, m) |; M3 W( |, T0 h5 {.
+ r% z) o# e: u这两根导体一端焊接在一起% A# e& \$ u Y
,4 z1 k) l, V) w" E! o3 Q
成为热端0 ~8 m2 ?$ A% B* u p- O+ P
(
: [# T% k1 l; E. w X或
! m/ m; T2 Q F: O称工作端
* j9 s( i$ h4 k),
3 ?; L: ?( f0 ]7 l' ]* K, {测温时将此端处于被测介质中。7 a+ O7 f( I. ?; p$ y
另一端称为冷端
9 ^% \6 v: |1 g; O/ T4 g(
( v: @% n8 F( ~( {3 ^; _$ l或自由端# [4 Z% K. E6 Q! j1 C+ x7 ^; T( a# V
),; z9 L4 K* N# D" {3 K! P
接入二次仪表
: ~# e0 k$ |; M9 R2 Z* T' ~(
# ^! P+ B5 m, Y7 G% ?5 W显示0 e% j6 x0 f6 `( M5 V" q |) K
仪表- g8 }: r! Q$ _ t; R: P0 u+ T
); U: d8 J& I' U' S
或电测设备。) g2 [8 E+ q8 ]" G X- @3 c
0 @ N; L |. G5 P+ T7 j: A4 p
a
/ O0 f! D4 O8 g4 v、普通型热电偶
# @6 ?* q6 I) k:
( Q* j" A2 O* \8 K) J) x! N1 h是应用最多的
! A. p) `$ _, y4 @0 N) A( |$ Q; v,2 U& E) S+ F$ e: x9 c& m6 r
主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据; {7 `) a/ V, Y. F, [( h9 L" J
测温范围及环境的不同, P" y! s" _( }& C: w
,
" ~1 M. d% V2 J2 ~& C所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同
1 P. V. F5 z7 |4 B2 b,
' R! `& a8 R1 Z但因使用条件基本类
) ~0 i+ K) f D7 d/ i似 F& s% \- F0 d! }& r; [
,
N3 d) o0 g" N4 d: G* w所以这类热电偶已标准化、系列化。按其安装时的连接方法可分为螺纹连接合法兰连接
# Z8 l2 A' X2 m8 \! {两种。8 p* M9 Z2 Q* R
1 ^2 L& ?2 U r# E# M4 E b/ H4 d. G$ G" }. H3 o
、
) w2 p' q- a N w6 k铠装热电偶1 G/ C$ _% T; |. | l$ Q) G
:
& p8 @2 p0 ~- l; H! Y! a- o又称缆式热电偶1 R, ^ b& Q, q9 B# u% J
,5 d" h( y6 |6 a- I f; W
是由热电极1 T% h3 e8 I6 M: @4 \" d
(
) z a7 I! i4 ?- H* h* ?. z多数采用的是铂丝
( w. q A% r- d7 h. c,
, E. V1 u. m# t- G( n; j也有用镍丝的
5 b+ y# g( M! a- i# Y)5 ]- N! e% d: ^) s+ `: T% B
、
+ n4 s( r/ Y/ H N, a q4 p$ _# T- ?4 F绝缘
8 ?/ d$ J, g( x& o S" |材料0 W6 D( B4 L: b8 ?
(
! i( R& u# v# @& Z' K5 R! E7 Y( y通常为氧化镁粉末; q( t- I7 f* n( C6 J, d2 i i
)
! Q0 d! G5 T* n. c3 a5 K和金属保护管三者结合
( _/ q$ x( I3 N& p1 e6 g,
& C6 I; B) K: B% _经拉制而成一个坚实的整体。
j# N' i& _ s$ w % ~& \$ \$ X: v9 y
铠装热电偶有单支! [, y1 L) n6 v- Q; H5 Y7 d# s
(% U( g" O7 Z5 Y3 u+ O% a: b
双芯* n, m2 Q, t6 K8 h2 K0 ?7 O, B) i
)
# t! |8 W5 i+ m, S, ^3 q8 w和双支
( C3 V) h( U+ c6 u; C(( t# T" y5 a* u1 S# K
四芯
7 D6 q; I: y9 ])
* T/ k" a7 f# y+ W4 S& N. \之分% b& Y. k1 o5 v+ ~. Z
,
5 C$ F; {% y% w+ F其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本/ ?) e0 M/ [5 C v
形式。+ |- n/ K6 _0 B) u7 u
) |$ \& K r- V
铠装热电偶的参比端
' Z# l- w: _0 \(" z. t, {. G8 x0 s0 Z4 Z
接线盒& _8 v3 y* L! _& l4 Y Q6 N
)
2 m1 ?: d4 `/ {0 O- P5 Z形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。) Q \! _8 Y; u2 ]" [$ B, a' L' l
, J2 N2 G7 b i0 J- H* J1 Q; X
铠装热电偶具有体积小、精度高、反应迅速、耐震动、耐冲击、机械强度高、可绕性好、寿7 D2 K' L. V. w$ g2 z+ [) }" \
命长、便于安装等优点。外形尺寸有
2 V0 ^" _$ L" ^3 P- a* A2 p' oφ
" A) {' w, S4 T8 x% H5
; z1 T* T3 f8 e$ f A9 v、
- S" R" z! Y' ~" [* fφ9 u: N! L; y7 C
6( i S, L1 x. L0 v
、
/ H- K9 t& f( a* h; w, q Sφ
- u" V" V. q. I( q8% A! |6 l. s# Z \5 g
多种 G2 z8 L8 S$ }" G/ p& T1 ^
,
5 b- T+ _- W# c长度为2 q4 O% ^1 S$ Q5 a1 c; E" n
10~1000mm7 o; {' ?, ?* L# W) Q0 \
。
$ p/ s+ l* ?9 h3 S: z" U) O常用热电偶种类
$ [* n1 {; I0 F- G* e0 C1 h( R(, d) ^9 }1 W8 @
八种
0 i% r1 n# ]' x) & [- ?5 |% u4 _/ b, r
B
& y) Q0 O/ B$ X/ o! _& k1 W型
/ y- ?- B) D, b, l------
# S/ Y* O. J V8 W$ M3 n铂铑
8 R, t7 C. \1 B/ }30-( _6 y$ P8 K& p; l
铂铑
; z C% U T$ L0 A4 L6 R; t& M+ {! F; t& }) y" t7 Q7 ^% d8 H$ G
型; M5 J$ {) C6 w& d2 L: P K
-----0 |* E+ V0 q- g% w
铂铑, q1 ^: v! u) i3 D
13-4 c% E9 ^. \! ]" h
铂
) J0 M% w) K( }* r ]7 B; {7 j" t . j# X; t: a% z3 x; S6 D. n
S2 K7 ?+ T) f& } O
型
# W3 J5 a4 h( y' W& o------
' u3 P& p; v; i) L7 G/ J/ y铂铑
1 f0 S/ e$ m4 p9 a# T4 Z; O/ {0 l10-
) l. M7 @+ K% I2 T% A铂
5 c% X; q7 V; O3 |: c E
$ A& d% s+ T+ B型7 s: T% Q$ _' h
------7 V/ O9 V+ `! D a! K; m; o7 \! `
镍铬0 t$ d' k- W" e+ K$ P. V: F7 v
-3 \+ ^% m, ~7 ?6 Q7 j
康铜
, g4 E: f% \3 S. T $ \+ l6 |6 g# n
J6 k( y! L! B- X
型
2 k$ h% k9 }6 s7 J# b* u------
: @& d/ Q, w$ I+ L* N+ u铁
, M L3 s K$ K) g7 N: N-
& T% N1 d1 t7 ^& P* p- c5 V5 ?康铜& U! W- Y" }+ Z# R
K
( Z0 W5 V8 ~$ }& z型
% O) l3 {6 Q' p v7 C------% K& y* w1 t" M: Z0 g5 ^. }
镍铬. G V7 M% ~8 Y2 U+ x- ^3 `
-
+ Y. M& |7 y# }+ N镍铝
+ v; {5 t1 X8 W) S m% O
; i, D: J# `! l5 ~# t: Q ^ T
$ d/ M6 V" j+ E f+ ~- b H型9 Q6 j, ?2 b1 U, B, Z; Y
------& q5 F: D) w5 D* w& X% [
铜
N d$ U }# N' x-
! ]; T7 N' ~& q, s$ u1 e" D0 u康铜: G* P7 O: P. _: D5 ]$ a4 W
N
) t# o8 y$ D$ _6 n1 C5 o8 |7 ^3 E型
# X1 f" y9 v. @# h+ I x4 j; k------
& S" d: s' q! |, q. R( z" u镍铬硅* i, I! b* @3 c N2 H; u+ G( b
-
" c* p' y" a, [0 t镍硅
* C/ D+ i* y9 X5 [: M , [3 Z- k, `5 ]% U/ V3 H7 h
; [$ l Q6 E( f. w+ Y' t
其中
% n; x9 {, f/ k3 V) R n4 Y:B* M" _1 ]9 A) ]2 @1 G5 n
、7 N* l5 U$ J# }) y, M
R# O t& z* n, _ [" h O
、
" r+ n! y4 @6 X x0 F3 N3 C) RS' [4 h" F) N6 A, l; m- j
属于贵金属热电偶3 U0 R1 f: s( A. g# b! j$ |
;K
" y4 q2 C- K; Y8 o& j5 b、4 Q! H4 S: ^9 Z8 y
E
1 D: P4 E. N# l8 |* L. @、( P( f/ d5 L+ E+ k" L7 k
N
! {3 i) i6 S W6 ^/ }7 {、9 S! o8 `0 ~: E; ]$ C$ M
J0 @7 r& h( @5 _$ A
属于廉金属热电偶8 Z: @& I+ h0 f
; T# L# H% \5 G' w9 N
型热电偶用于测量" U, z) X7 }! B0 K! U" W' K4 T
低温。4 }1 k7 ?! R0 J' E( m8 R
|
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发表于 2015-2-4 13:40
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