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x
热电偶测温原理7 z5 s( C; k, @: m4 U" G. O
" c( l5 M( y% R3 h9 H! O' \
7 N! s5 \1 j7 ]: w' q两种电子密度不同的导体构成闭合回路7 T! U8 s# j9 Q. K, r# [" R q
,7 V& ~1 b% E# p f' j1 s, I: \
如果两接头的温度不同
; u' ~5 G X' i& G7 D,
2 M6 R; J. o& ^' N9 z# |回路中就有电流产生/ P* n4 [% A+ \9 a. Z
,
/ c# q2 ~1 v) i( F这种现象成为热电现象
% T: d. s0 Y* J9 U% o5 y) T# c* w,
2 F1 g- X+ i7 m相应的电动势成为温差电势或热电势
+ {( G% N; G0 f; M; t) C$ J,
; L; X; t4 |, Q8 e它与温度有一定的函数关系& T! n/ r5 P' q3 `& @/ ^0 r
,
1 n5 [+ d, p& F4 M: N4 s* J利用此关系就可测量温度。( y- J, p4 R! U
* L& h3 O4 k+ x+ u8 [
7 K$ Z: {. T# V2 Q/ k
这种现象包含的原理有' y5 n3 r0 R3 @ ]- y
:
* e2 {/ H9 s& ^- `帕尔帖定理* ?3 X( l6 G% s
----
: c7 }7 F4 b' f/ Q不同材料结合在一起8 i2 o4 j5 W$ ~% L. O$ C: z; f
,
+ z3 e+ m" ^. d' r/ M* k, X6 I7 k3 J6 K# j在其结合面产生电势。0 ~; n) r7 @' k# l
) @ A1 o* ]! u9 v
汤姆逊定理
+ x* g" v( D R---
4 T( I3 r, N ^8 W由温差引起的电势。
, G9 C( q. F" o0 N. B5 @, I' _* v7 E
1 a2 _4 @( t; v3 b C2 l 0 v, T7 q! U) M: f7 e
当组成热电偶的导体材料均匀时! q2 O/ X9 g' e- P/ z" j0 g/ S- j. n
,
/ m! X( v& a1 ]. h3 t" v6 [5 b其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关
5 y4 ^1 u; L7 }# G3 u. a9 ]; d,1 L% W1 W8 g1 o) n2 h
只
( b8 z M* B5 }% N; {与导体材料的成分及两端的温度有关。因此
?" o8 P: x: \,
4 `8 E: u; [( R& x6 M用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的" s* _2 H: [' }: `; e. Q
热电偶/ y" B4 X" f7 f! C& j
,% w; s1 b* }; B, O
以满足不同温度对象测量的需要。
5 o( O% A1 S0 {! M! S. L' T3 y热电偶的结构7 f1 _6 l1 @4 @: i9 a0 Z0 i
0 ]* f9 [: l4 }; H* U. s+ ] % c/ z+ E* c9 V+ p- z3 J
热电偶是有两根不同导体, I2 W4 \7 s1 \
(2 K3 F x. j, b
或称电极
- G4 c; f* b' b' [)
$ _$ I- K+ i' H构成的; ~7 z0 B- `- i/ h
.
7 `0 a: K+ a" n1 H/ @6 Y4 ]这两根导体一端焊接在一起
7 N$ f4 E/ P/ O; S3 {. L8 n$ {,
, B+ e& I0 Y' D) _成为热端6 G2 V# L# P6 P2 }' ?/ X& j+ @
(" g d: F+ L# G2 u9 e
或
% L H8 d0 }4 a+ U+ i/ L9 ?1 F称工作端1 j# C6 J" e5 s! D9 s7 t0 g* B/ q6 j
),
v& C4 k/ e/ x测温时将此端处于被测介质中。3 k$ @1 v5 M# d! G9 t9 R0 h. f
另一端称为冷端4 o# u3 w4 [* }0 a$ q/ `( |
(
! M) ^$ o5 f9 l! m+ L1 M或自由端
/ O! s* Q j8 v) B)," y0 b: f( K9 p; Y @" B- v
接入二次仪表
7 t6 J! m0 b! J" p5 u(
" ?- b0 y2 z( E显示
5 g7 f. z, c$ N/ p. W5 T, z) F- W仪表
# w+ Y) K% O/ h! U9 G) V5 _( r- g)/ {; ^7 c7 X( Y; V# n5 J* v
或电测设备。) N& g6 v1 c/ y
& [+ S8 ?" K' z$ E
a) C, a, K' G' U q8 C1 r, @# C
、普通型热电偶
1 }- ^% r/ g$ c4 n4 O- G# [:/ o- w( }+ ?% y7 M* [# Z
是应用最多的" X& ^3 b- d7 A, v& z- w
,1 `! d9 u1 G9 O+ h7 |0 S! O+ {' B
主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据
. p0 k/ _8 J4 V/ F, r5 `- R测温范围及环境的不同
$ T) ^' _ p5 q% S2 {. r/ w+ O! @5 f,
7 H1 y2 ~6 D" M" M# f0 }所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同
- E$ s2 x4 g& T- ?,
# |- f0 ~1 R. w/ }但因使用条件基本类+ s7 p4 F' D' V5 r
似
8 ~& ^) I R7 q) E5 W; O,# a1 Q6 o5 \* K0 U
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3 _( \, N" q% C
两种。
7 J' @2 Z" D! W6 V, b3 n
9 w8 ]1 D9 Y* e4 w. V- z; {' k b+ d5 H, d7 R: {; k9 E" B
、' V' @( a( x1 ~* d' q, K$ ~; M
铠装热电偶
3 Q" g ~2 N% V8 R8 z* ]! l& W; I& G:( Q3 w8 L, i$ v3 A4 {9 Z D
又称缆式热电偶
( g8 I; `% c' L. h9 Y, T- g" u& {. d, H% [" N3 I
是由热电极
- A: M O& d7 G: m% e(
. Y& y8 H" u7 X5 C7 ?; L多数采用的是铂丝 G, y! b4 I9 n8 @7 s& n! a: ?2 d5 O
,
3 a: |8 f6 l+ S- [ u; R也有用镍丝的
/ E% q8 y; t* g& ~& v9 X9 X; x e)
1 C, k6 {' Y- l# X+ Q3 t- }1 y9 L、) Q4 ?5 O5 b" d- N% Z$ c
绝缘: g& e, _7 l& k2 S" ^1 L
材料2 c- U o y u3 \8 \( p7 ?- h. b
(
: w' m" P2 X/ |% V) a* l- Q- ^+ U通常为氧化镁粉末
- P2 D a2 g$ Z _- b+ n)
9 f( ?" k, f R; x和金属保护管三者结合* B: u3 T0 v# v @% ?( F& w
,
' w7 V. h( v9 [5 X8 `- c0 u经拉制而成一个坚实的整体。
* P$ T: n( {+ R+ W
8 T7 D" |% [/ z$ s" F6 k' d铠装热电偶有单支
7 \" o7 }( X! T(
, O% x% M1 _. ~9 V* I' u( b W双芯
, R; a! C; H4 H! _, b9 d3 l)8 ?% L& w/ F1 n& F4 g; p
和双支
8 P) t8 Q7 k& | X: a( |% I4 z& j% R8 J: U! @
四芯
8 n0 W5 b7 n1 y5 K: U3 ]. f. f)' A4 D4 A: e+ {* W
之分
; ]7 Y" h6 Z8 _6 s) v/ |,
7 `, x# J s" @; c' F; l3 m# j- U其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本
6 D% B8 J% ?& ?5 u& l Q5 G形式。
' v: m8 i" ~8 x: X % ^/ S3 k6 X7 f; \2 W. ~
铠装热电偶的参比端
/ d5 N5 R1 i n- D0 o(+ O- h8 v7 L. _& x. l, O* c V
接线盒1 ?8 J7 j* y5 S2 ?& ~
)
$ i/ e2 V" @2 K! T2 K, O" e形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
7 w7 X% b6 ^) s, h) J, d
3 o; @% ?$ z/ z/ J1 b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
; o# Q& z3 f. w0 K2 F+ B" U命长、便于安装等优点。外形尺寸有
* t1 l- F. e5 ]7 jφ0 c$ b! P! U7 J7 \0 k. e# [& U! J! J& y
53 D7 }2 E8 a1 o/ S8 T
、
u0 D1 b* B1 _φ! U5 J* x/ \: S$ ^3 o" j" J
6
- b% ?. F' u% \/ y% T、: g7 k1 {4 u) k( q. L4 L
φ& ~% w* [# ?/ c ^% x
8
6 U5 s( q! ]$ R5 Q! t5 m# S: _多种
: U) c( {; Y/ p" ^6 Z6 }+ g; z" ^4 J$ g,
# B) ]/ C3 q2 u [# J长度为
$ t) @( O% k# L( T. Q) N10~1000mm6 g6 @+ x2 e" ?
。
4 M7 O/ W; U7 @' l% Y/ |+ \常用热电偶种类
$ n# O* J5 K. f: @ C(: e8 Y+ Q n$ V) y
八种- ^8 `- T. J0 W/ d) G* n1 r. B
) ( O, b* J& G3 E' [$ m' _7 P3 H6 I% Q
B
) U3 L7 M5 S D7 T3 F型5 S, ?8 O( X) B4 U
------2 [: s9 N0 Q# ^6 e O6 h6 a
铂铑1 i9 I" E$ |2 I1 [
30-$ @ @$ B5 {" f
铂铑4 T5 l4 p! v! R
6 R* J. @! F9 G* G9 j: @/ A
型6 @( }0 C' `% ~" v
-----
) d9 i9 v7 b( R# ~* L' |* x铂铑
4 r: b0 J( i* x" d13-2 r7 W* R9 z/ C% a* N$ V
铂
* r- X* S/ u+ m$ ?3 o8 h
7 o& i7 p0 a4 L8 B; ` S% k: ~2 y/ a0 B
型
0 w1 [' O1 | c; s* M" E) o/ N------
( I# Y: ]$ ~/ B* c铂铑
% _, G: f h" D J10-9 k: q: o1 ]. M9 s9 Y" U3 M5 w" ?/ h8 G
铂9 k( \# v' U2 A5 |; R
E6 O% l/ t) U8 G& O
型: J/ m2 q; H) H4 f
------5 U/ j0 X) q' n- {
镍铬5 i# I4 T$ [7 t" W
-" A/ N: J. }2 z" S4 d/ l, o( d9 {
康铜
- R" k" G& H, ` . s1 }- a$ ]! _7 z
J
2 J4 e+ r- b/ z9 C8 \型
! H; ?9 \# @. \- W& l- i2 _------
8 w, ?4 X( m: P, F& k4 Q$ E! Z. |7 K. o铁( i& z/ c# J- ]
-: j9 f9 b; Z! t, o; {* S( U/ Q
康铜. e1 T: f' A$ ?# q( P! ?$ z' x
K% o- d# C! H. U7 v4 T
型
; s0 B7 b1 O3 b6 E- Z------) W. W3 C, g* @. W" ?: Y
镍铬
7 j' ^& g. R) ?; A/ j/ S: h-
. K3 \3 k+ g- @" V4 I0 d1 Z4 Q7 p# `镍铝
4 I6 n7 _* D; C' O' ? % v; @8 s6 _& ~) T5 T0 r
T
' F: j+ F8 `0 b. c7 e0 n. k- y3 O型
0 [; e0 t+ K% i7 K------7 b& `0 m" L I' e+ W) @; o8 g
铜* I: P: J8 }, Y e1 C
-
# m8 U2 X1 `7 o康铜* `) V9 l' V4 `
N$ A. E- o7 I! \
型
8 h5 Y/ [; h+ v8 U------" u0 i2 C* j) I! V8 E. k$ P+ K
镍铬硅
4 S' @' E- m9 a-. |6 `: Z/ z4 s
镍硅+ h% g b- e* `' \6 A- h$ y
. g$ `, m0 \. ?( u# Z4 l
$ a5 C$ {9 y; V0 p
其中, ^6 J# F \- s
:B% }+ n" j$ I( h% |$ b$ y/ x( R
、/ N4 Q0 r r6 n# K! }0 @1 [5 {
R
, H" ?' r& @& q" ` a1 v、- y l$ U3 h* D8 Y' F
S6 Q0 J3 ^- w3 K4 F- b
属于贵金属热电偶, n' c6 n' k" x
;K
: i9 M, V: t0 p# s' I、! I1 m$ |6 n4 E1 J& a
E
9 ?! g( C. q5 F" }/ Z9 g" ^# O、- i: M5 C$ w( [; C/ M: ?8 b
N
: J5 N8 |" Y c$ a, y% J. L$ [、5 M2 {( U9 t* b; M. q3 d. O
J( i7 k/ ?2 w, ] g+ A o
属于廉金属热电偶
; I* Y6 m( V8 J8 ~; T
2 h" n6 _% G9 T" ~: l5 ^型热电偶用于测量% o9 A* [& M* N2 C" J
低温。
! S+ e N( S# z, J |
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