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x
热电偶测温原理
+ k$ S; R1 g" t: y- Y8 s/ c! H" U8 b
; U) b/ h1 q/ _1 ]$ j
2 N" d$ K" `( z9 W( B, ~两种电子密度不同的导体构成闭合回路
/ Z! A4 m3 z, Z3 g% f,
8 M& }! L& M4 @7 p! B$ F- i1 I- i+ U如果两接头的温度不同
) y1 F; E: w7 R8 k* v1 B,$ W7 Z# ] D/ Q. m i8 ]
回路中就有电流产生
9 Y$ L/ j* y. }2 n& v,9 T/ ^5 R) S. h4 O- O1 W" W) K
这种现象成为热电现象5 D* Q: [1 L+ Z9 H6 A+ g
,
* x+ Z+ r$ T+ {& f5 F相应的电动势成为温差电势或热电势0 J3 a: R2 E! n% Z" K4 B% G# S
,
6 v4 L4 a( G i* T; |( l9 i它与温度有一定的函数关系
: n) I8 v/ u1 K9 Q0 K) e5 R,
2 ^' u# c* V6 m8 X$ b8 Y3 }利用此关系就可测量温度。8 A. f- ~1 n6 H
1 X8 H) D$ L' [0 u" [! l: X
4 @9 |1 ?% V8 L
这种现象包含的原理有
! c( K: W" N- r* b' G( f:
% h8 Y, ~: E- T+ `帕尔帖定理, U+ U2 w+ r2 B
----
5 L" Z$ T) J6 ~( x5 r( R不同材料结合在一起
$ N* v4 N! Y! c: y$ I) M- m,- O6 H% Z* `; ?0 `& k
在其结合面产生电势。
+ }4 b( g/ S* C; b1 z& |, R! v
1 N* C+ c+ v8 N汤姆逊定理5 T% I7 J1 d1 D) s S+ n3 ]
---: f% c/ y+ f+ @; m
由温差引起的电势。
! }; b* f m; k) c A B- c x
1 v* N8 I9 l" I( }
& Q& [% q( E: \4 r当组成热电偶的导体材料均匀时
. e8 J6 O9 e: }: Q0 o,
' q ~" H$ a6 v% Y. @其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关
9 k; h& u2 ]; t5 r% {,2 O) t( f H7 t
只
1 Q4 B4 F5 `9 R( q9 ]. v9 ]# ?/ f与导体材料的成分及两端的温度有关。因此9 W& C1 @, f0 v
,) o& F! O. z0 y' [
用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的
$ a0 H" f ?$ \5 @2 D; E: k* R, C1 U热电偶* E3 n" D3 ]4 B3 v a: Z. n9 q! p
,9 g/ t. r+ X/ g% z- f6 O5 p6 G/ x2 @
以满足不同温度对象测量的需要。) w: P& b" k/ N1 U/ Q
热电偶的结构
$ `, }* V; q' H5 v' P
9 d8 b+ M6 {/ q1 e$ B E1 P+ v7 |# |. |( H
热电偶是有两根不同导体
0 S8 Q0 A# E3 E! X% W(
6 N& U; f9 u( }9 H9 N: G, e* D) w或称电极
3 N4 F! Q: Z9 C6 S9 J" L+ H)5 J9 T5 m. ?1 X! l% h4 C
构成的' H' @$ p; _+ a- U* d; O
.
- K5 p G! s5 m$ Y* P! _这两根导体一端焊接在一起% I7 l6 Z5 j, Y Q7 ~( v& T
,0 z1 N0 J. ]6 E
成为热端
% g0 c6 F* \$ n+ J& d3 H, e() X" s2 R9 u. U# G; x6 f
或& m8 V9 _$ Z1 D* H$ ~. X
称工作端
! @% _, l# N( l),# n" B/ g( l. m: k- Y8 w& `1 t
测温时将此端处于被测介质中。
- |* o5 k& a) `# D; E. H另一端称为冷端& L; j6 h) h4 S0 _% O9 v
(6 } A1 H5 n! d
或自由端% y8 d* K7 p" l' t5 B6 j/ {) x
),
4 O1 w6 p; H K& G1 z2 ]接入二次仪表5 U, [. ?; O* T1 X$ N: c( O
(/ O+ `6 ?) A3 _* n* g1 c
显示
6 a3 ?: A' M1 H" V; v8 L! j! b仪表
" j- l1 G# e* ~- }' Y' O2 A)
% l/ W h [+ o: u7 |或电测设备。5 c; g3 q" J5 K/ p# g3 P6 [
. @2 A" q9 R! z6 O) \ a
) b1 |1 z: r3 Z- R6 L、普通型热电偶
" ~. N3 X. y' H: P1 p3 B4 t:; W4 n, `: X' Q+ ^6 M5 S
是应用最多的
6 ]0 |. q" D" J: X3 k, \/ P$ V7 Q0 h,
7 p7 q/ j; M1 U/ k% j5 _9 n2 `# S2 _$ C主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据
# H' M, d9 _1 D测温范围及环境的不同+ m0 ?2 w4 x: ^2 G5 F
,
9 K0 v. X w" ? j# U4 Z所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同5 X! _8 D2 A \7 |
,0 V" a" i4 t1 Y; Z& n' H& A' ]
但因使用条件基本类
! e2 c0 D& r; N似
' v0 `+ h5 W/ f+ a4 ~4 [,3 }$ L8 h* v" z+ H2 _
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$ {8 s6 c0 `. H* S+ {
两种。9 m, _# } W. d" _. G- \
e( `, i+ k. ?( e b
5 x- M$ P, @7 l* U6 m7 V、/ c; z5 a% {. p" |# p' b
铠装热电偶. D, `6 ~, o1 Q4 t8 _
:
4 A" Q3 I# p7 e$ p1 a1 k! ]又称缆式热电偶
) n$ \! [6 y% `,
. G8 y$ O8 p0 R是由热电极
2 R. j$ X4 e* X9 `0 Z: L(& P7 s* C3 z$ a- H# h8 H
多数采用的是铂丝
% d) e3 e" p+ X5 @, G Z,
1 i2 R9 P) ^, ^* @9 n! n也有用镍丝的
4 `) _; Y- W* @)) Z: _5 J" K% Q5 t+ V
、1 {- a; Y3 B% u4 E9 u
绝缘0 p) k& V5 c$ u. y- o& O
材料
% `& Q8 _7 q2 j2 g(
+ ~2 ~, N: a4 ^7 {; |3 X$ q通常为氧化镁粉末
* C2 u' c. J$ @8 f* P)
) s! w6 W- ]6 T* | ^# X和金属保护管三者结合/ _: o% I ~9 Y8 O8 j( Q9 \) j% _
,6 O" h$ c/ T" P
经拉制而成一个坚实的整体。8 s9 W- j, P: Y" [/ R; B
( w T" q+ z% I2 @. D( N9 M铠装热电偶有单支
% R4 R6 k% `- O/ c' }( H; n& i(. F _. j0 |0 O% |
双芯; Q) x, H% e4 q( Y: o
)
+ k0 t/ [% a7 m; t和双支+ y' t1 d& A7 d7 n4 W4 x
( y! v& u( F( H1 I8 f
四芯: @' x8 i. |* d
)
$ F6 e$ P7 s$ Z C! a/ w5 Z之分4 s' K* f; e1 W3 ?
,9 a7 D% t K# t3 s
其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本# _/ z% u/ k9 ~. N; T' N. d9 G
形式。
- A4 F- ? i! Z7 j* y. n% I ) L' [- w! p9 U8 A' R% e
铠装热电偶的参比端9 n F% M1 G6 L+ M
(
0 W7 W/ O% G4 v! ?$ o: l9 M接线盒$ B; l3 s. E8 g5 t
)
" _0 \2 i5 B' X6 `, F5 {7 v' `形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
: c# h: b" i2 A8 Z7 ^8 l( Q
% z( x8 F) Z$ F- o8 X$ D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
: O4 I1 t, ^' o6 E命长、便于安装等优点。外形尺寸有2 E1 t' y* N( X
φ! s* G$ v4 n. G
5
2 K( ^5 s o# i5 N" C) }. o、# O) R) i9 W: h; v; }
φ) Z5 T* x8 K5 L1 ^4 u
6
9 o: S+ O1 U( U8 o& Q、
" K% p1 d, W& e0 y( }: {# bφ, g4 J7 ^2 Z% e4 C1 I; \
8, X5 Y, H) w6 ^# V8 L/ d* ?
多种
3 n) m2 }% M' N# y5 k& V9 g; e( `,; n D: _! L- Y% \/ o
长度为& L$ y9 S. h& E; u7 v) p# N$ |
10~1000mm
+ J$ l, m# m0 B# _% J。* g; ^2 f* z1 x
常用热电偶种类
0 A9 i0 Z. v7 z2 U9 f, ?(
. r; @! k2 g3 e6 S八种7 p& d1 R* _4 a, N( B, M7 }
)
8 j# x: u: [1 A/ M6 d5 N' j; _* j B
E8 G+ C# _) }' s' H型( j9 ]4 x: g+ S
------+ t3 |" a" C. _7 v" y6 Q& Q
铂铑
# v7 a8 Q5 x8 R$ L. M+ l( E" `- [30-
$ S+ L7 @( t: c铂铑' t. I, q. y7 f9 Q( I' a8 m8 q% J, T
6 R
: n$ }: c" f/ R2 s型
8 X# P4 T" I, p1 \-----
$ p& {0 B3 t7 a+ e% @/ p: U铂铑, F% ?5 V3 Z- J5 |
13-
/ A! C [* O) \& t4 ]铂) U8 `( p3 h2 E& Z0 r
/ y c! z( h3 R, B0 I0 E! [
S
5 \5 |- Z8 Z; V* T* k型+ E# T6 q9 p. d, ^
------
" W* _/ N) [; A# C# ]/ h+ R铂铑1 t: M$ ^6 r) V
10-
9 v" e \& ~* B铂% C6 r3 A2 r3 c: B7 n l2 H0 j
E1 g; k3 I- f# d
型- O/ {& n3 g+ n% T$ k/ \
------
) P' ]' D8 ~! S镍铬& D7 F! @( |) A
-/ n. Q& {4 d4 p" T7 `, P: I
康铜
7 b1 ]: G8 Q8 L $ J+ s% r2 G4 Q4 D4 Y$ A- Y
J
& x7 D I3 V! t4 b型
, R2 c. \' Z% I. S; f# N------
" B* y& U4 \9 Z; ]1 S3 ]2 W铁8 f7 K5 U& n4 e+ x$ B
-9 S# Y9 c& g" @
康铜
; z5 C; k# j( U K
0 [( }3 {4 W' j型
5 k! I5 p8 F8 e: k6 T. E------
+ Q, T# h- l: v# L9 K镍铬
8 D4 K- {, N3 z* X6 I# k' c-
% W2 u7 d7 [' q3 C4 g/ C& [镍铝
. n5 ]" d( ~% i2 q! T+ D 2 Z1 ^! c, e4 ]" v8 W8 M
T9 ~* V8 N0 ^9 S
型; D9 G% c8 f" G
------
0 w& f+ s1 y. B0 g铜7 e* P5 S! E6 o4 y5 m
-
+ _# h* R: H$ t康铜( N6 r; v5 u$ ~# l4 a& K, R; z
N
6 T5 J' R! {! M& E: Q型
+ ^* {! V# N; F------
' m, g4 h% S3 `2 S) @$ e镍铬硅5 s( U4 f' I5 h
-/ K, S9 I/ D- F' L7 f
镍硅
7 X0 q* a/ w2 j8 Q 1 F# ^' L6 x. Y8 D$ g
* P* a- }: y: l. o其中& X3 V8 j6 O# \3 X/ ~% r
:B
" w! J3 M& N- A' u、( j, z9 A: R' x; m' d0 |& B1 e
R+ y: L- h$ ?$ Z. X
、
; i+ }* Q) O0 i; ZS2 v, n: e4 s: g/ I
属于贵金属热电偶: D- F" Q! o9 K1 K5 B
;K
. `/ Y1 m# p% d8 X$ O1 K+ W+ ~、
2 Y" m, a: N' d. ]8 C7 P4 xE1 \- y+ @: i: e3 o/ |4 r1 V; d
、* ?0 F) ^0 @, P- k, I
N
; h; t, T3 _- d; Q; T- |& i、
4 I- T9 X5 p' x: d/ ]/ qJ/ M" T! Y7 C3 k8 ~9 ]: v% \( f7 n
属于廉金属热电偶
7 z1 F+ `* f3 ?1 }$ m4 m5 C' Y; T
4 M$ v4 v0 B- r5 B+ R0 U/ _/ t! i型热电偶用于测量
- G3 _6 r9 N" }/ L2 ~9 d% z低温。" \- n. a' f3 f3 I/ c
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发表于 2015-2-4 13:40
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发表于 2015-2-10 16:16
