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x
热电偶测温原理( t- M" m' E R5 X
) C% X9 ]+ A* v9 c& Z1 G$ z: n
* O" S4 L& V# }5 p/ \两种电子密度不同的导体构成闭合回路# h3 i# ~6 k$ Y1 n( _
,
- A( n* k& m5 B* d9 B$ @如果两接头的温度不同# \ G) c# ~' m! `8 Z8 @9 Z4 X7 Y
,
- ]9 I. ~% z3 x' }+ d回路中就有电流产生
1 F5 R% ^/ h4 e& h7 b,
3 Q5 q: F2 A7 S9 o4 b6 _7 f; l, ~, ~! ~这种现象成为热电现象
/ Q, D% W5 O2 p7 E) Y,
8 o7 Y) I# a" x( b4 g) f' L0 e相应的电动势成为温差电势或热电势0 d# ^- G6 S) L! O# G
,
5 P7 z( \% L5 W6 _( q1 ?! N/ P它与温度有一定的函数关系
5 k7 w. d! o. ^! F6 d,4 ?# H: y2 A1 D2 C2 @8 D
利用此关系就可测量温度。
2 {* ]$ ~1 n1 A
7 [, Y- Q+ U* q7 I, d
) y; |1 `6 ]0 A# }* b" S这种现象包含的原理有. S, x6 n+ Y) I# z; g2 o
: 1 _" ?( _0 f' Q4 K# y/ E0 ?0 ?; }
帕尔帖定理% H' f0 s# O |/ h9 I' k
----# }+ [- U$ {: ~. e5 v T7 h1 ?
不同材料结合在一起" m: o; Q1 e/ g# n# b# n9 ^
,. j/ D, i) B$ a& H. j% s: B4 Y
在其结合面产生电势。- M; E! N; e) r9 V. q
9 ?+ `8 ?! E6 p1 J
汤姆逊定理. r( V5 S! I. v. I6 S! _: G
---, d- `* J9 r Z: R- y& p: W
由温差引起的电势。) ^1 g4 z0 D6 W% O. U$ a
& F3 {. } m! K# d3 {6 C" s . P- w# |" _/ Q& [; u/ @3 |
当组成热电偶的导体材料均匀时
! q! v% F, p3 J) Q! T4 q,! l3 e* M5 |- L: s( ^8 n, h; M
其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关
h, p- E( f6 i* L5 U,
2 x' A$ n) z) m! n9 z" s b% M只( ~+ Y. h& k7 b0 f" Y+ a
与导体材料的成分及两端的温度有关。因此) g8 [4 n. m6 `) s9 a7 b1 r
,# z& p+ p3 Z" t7 n9 q* a; _
用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的7 f9 ~- }5 k4 o. p' H
热电偶
+ r2 V. z2 p* N1 ],( y( d$ }0 o- D* W* d( i
以满足不同温度对象测量的需要。/ j) ]+ }5 R6 h- n
热电偶的结构" D- i8 x/ q7 c1 B
0 e/ C! Q+ Q* n5 n 1 c0 ~& I5 T, M! N8 r
热电偶是有两根不同导体
7 @! Z/ f, M& {(2 Z1 r6 Q. G5 J$ I# m
或称电极; }$ `" E% J) ?: V; x$ C- t
)
( i2 b# ~; O f( J构成的9 n0 ]0 w" m) S7 _2 f1 G
.
' Z3 J1 b6 ^0 M. ]3 b这两根导体一端焊接在一起9 N9 ?; _5 q2 l0 n
,
: T+ U. A% a6 p+ ]成为热端* z; u& m3 V3 Y4 o A5 t
(% \6 N5 ]3 |, v/ f, X
或
) v% w5 Z6 W8 Z" x' s Q. ]称工作端
* f( m N+ b; Y0 X& |3 ~ T),
8 L, T# o: T a6 k( C! u/ c2 T8 V4 c测温时将此端处于被测介质中。
5 s& A5 O( E# e9 b另一端称为冷端
9 |" ]( [& f$ J* j6 W(
. v$ `) [7 v0 K, T# B$ E3 x或自由端 u! F) Z3 S) k9 x
),# \4 K% K" l: p
接入二次仪表# w1 o4 U0 n O. {, }
(9 ^! \ y! r" F
显示
& s$ M& M3 }4 i& b. d8 B, W6 m仪表
; ^8 p- i' q/ j8 `$ N). |; c [% F3 P/ V" L1 U, w4 }4 x
或电测设备。. R& b& ~( ~7 |" ~$ h
% Y' I" ~/ E1 b* D( y" y2 M
a
# W; w/ \9 Z6 U% T( C、普通型热电偶/ p% T/ e* b$ Z7 h+ c' Z4 ]& @
:+ Q Y# w7 q, b; z
是应用最多的9 n7 E q' L$ D) |
,( V0 ^$ {3 g9 P: M; `6 a( }
主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据
0 r& j% }$ w9 v" ^测温范围及环境的不同: @8 A! R3 X/ m6 G. D" k0 D2 Z% H
,
' D! V; h0 v, ]所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同/ {* Z: Y( Z* O; F
,
# O/ o1 s' r5 f/ y1 ^ a但因使用条件基本类
2 ` f) u9 \9 \9 l& J- f似
& [* n0 n3 k0 q" W1 Y( v6 {,
$ F; M3 @ t2 U/ _6 j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
+ ^& w% x. H& k1 d2 T4 e) g! H两种。
) W2 Y% u7 R1 B8 r' M$ D / \( n; N6 J) [/ A
b
: Z- `! E9 ~ @% i) {4 K、
( A3 Q6 r3 b- A2 S铠装热电偶
2 N0 @8 R, |1 h M. W: I:
% A4 }$ k% P9 w9 I2 B又称缆式热电偶
9 y, P9 {' L% E,
& k5 c# w1 r+ c" W0 x是由热电极/ E8 D# [4 s/ I9 t; d7 ~
(
2 q# s) z# y- q2 o8 |/ A! t多数采用的是铂丝( d! Y, U* a/ @7 Q" t5 b
,
0 V/ N$ ?% Y: t! g8 ~4 f也有用镍丝的1 Y0 q) q1 {" Q# r8 [) S
)
6 U; w) c% G1 ]3 C# m/ ] Q2 e、) I1 N6 ~) N9 i, U- C
绝缘4 }$ I \* ` b3 E
材料
+ _7 ?7 p4 Z0 U0 o(" x( o- ?, Y" P! w; C2 X* r$ w
通常为氧化镁粉末! [' c1 H; Q& N h
)$ R* A! E# r6 k6 ~
和金属保护管三者结合
6 U4 b: z2 e. z7 [: X,
2 L2 f) `! e9 D9 S: g经拉制而成一个坚实的整体。; m. q' X) f: h
. Y* v# ?; A* P0 G7 B铠装热电偶有单支5 O0 G" V% y" X) ?- O
(: A5 J& i! G5 l2 u. o* n
双芯: I7 X2 a# d2 Q. Z* o2 e
)0 R( ?) c% I$ M$ \
和双支
9 N9 q$ `2 f0 A5 v* a2 l$ u2 b(
) \5 m) h5 i6 q$ ]四芯) z# X" L+ h) M( n8 I+ V
)2 d8 C7 E7 I$ Q# {3 \" Q: k
之分
: j9 M z$ k0 d) U9 A# z$ M,% M0 q/ ], B! m U M, C/ I
其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本. o. \- [ \* H3 e! @$ t$ e! Q
形式。
. p p! p6 K7 o
# ^4 m! H# N0 S3 I铠装热电偶的参比端# m' r6 V/ m: k
(
& O$ ]: D/ Z6 O! P接线盒
: l0 T/ k8 r, A. B) N. ]# g); b Y5 o4 ~- h
形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
8 [9 G) |% D: [5 s , K/ b o* h( L& ^& `
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 t' a; L! Z7 r0 L
命长、便于安装等优点。外形尺寸有
# i% _4 [# I( [! P; \φ
# d, Z- a7 p& d7 z! \& r59 U5 J/ @% x' ^: }
、
" I# e1 a0 ?* L5 iφ4 B# L/ N3 s+ S i3 o$ W5 `
6
R- q% _' @: s8 u! z' z、2 }* q6 f! |0 q9 b; l
φ
* v: u1 T+ K6 A1 e: S8 Z8 J: d5 C8 q9 e f6 j4 p4 N
多种, u+ Y& x7 d4 o, T9 B* p
,) `# x- @6 r& g% m$ y
长度为
, _" V# ~) w3 l$ M1 T10~1000mm4 n6 E2 ?( O, v, p
。1 v& D. U1 Q: z% ]3 b5 G: R) U! i
常用热电偶种类8 e) c& T+ { u0 f4 `1 b8 p8 J
(+ b1 G" P, C& `& i2 `2 _& o
八种
# U( S* c' k3 G! b: k/ n)
1 x _- a/ p0 D1 v B
6 e! H5 Y& o1 a7 O! E! o5 l [型! Q, i Y! v8 C. r% ~# n
------
7 A3 J2 j. G" d: j! F+ w- M铂铑' d# A' @2 @! m
30-
$ `! p" g# K9 ?5 p铂铑9 P4 ]6 e7 ~ A: ]
6 R3 @+ }. E2 A; g* p2 \4 w
型+ K6 m' O. D) J2 f( l
-----
5 `! p4 X) A$ D) W! l8 ?: M$ w铂铑/ z2 H$ y+ p" X. W3 {$ p/ x: z
13-. J( v& V' k- l& g7 L
铂
M! y! o' l9 E# B0 t
$ j! C, t# O' |1 t% Y" v- [8 ]4 s S" E4 f4 C6 {, g$ O) J2 \& K2 F
型
, E# i! ]# |7 _! u* Y. K" ~4 b' E------) K/ R$ m7 G. k. }
铂铑1 J4 x/ O) @, T8 ?7 M
10-+ y3 ^# W A6 h J" a
铂
0 E! b) _: D5 E E/ z* l7 W m g4 H, @) X
型
3 h! a4 @& G$ ]5 U. ^------
" ]" y# [6 b$ O' G" [镍铬
1 J( N! c2 F- Y F0 u+ R' h-: P3 L! s# G* e: j5 M. A2 |# p
康铜
. |! q' ?9 ` `2 ~, k% v/ @ @+ j0 Y( u% P: y% b
J
) A) s& i w5 ^* w2 e型
" w6 p# v, ]9 G7 k' r7 ]------# A- O9 q2 L" _+ @
铁
+ i2 ]- M" x4 L- C, B. y6 r6 i-9 t$ A2 J- E) h: w2 C# _
康铜 Z* ]3 g( ~/ m1 f: U ^$ h
K
+ V3 p. U) d e: r+ h型
) n/ Y. F& A4 Z------
9 R" ]' R# d: p7 {4 i镍铬, Z: S' i: F# Q6 @9 K
-8 y5 q4 {" E* y5 i
镍铝9 _! q4 n5 N1 t- a# v$ Z9 R% x: [
$ ]# X3 P9 d/ i' H T* v) ^6 A- F2 x$ Q8 R0 w# k4 ^% T% _
型& Q; B/ [- z) c( m; K
------' C) d' V h0 _/ c/ {8 [
铜
% V3 P8 H1 t' D: W( U9 S4 F& r-: M; M4 x' {/ X% X* p) Z5 ~
康铜
- `% U6 o% @0 o! H( s0 U. S N
/ v5 |) g" q& {" H Y. p型
& E# M% L, I1 h" e------2 y" S9 _6 p7 U- E* V
镍铬硅, U9 ^! V( U2 c$ `6 b
-
# K: C# m5 ]; ^( t. w* e, s) j# w镍硅. z9 Z( S' F+ n |0 ^
" h8 f/ V. _" Q- L) k 5 O+ \- e! N; x+ E
其中: z! B4 \1 e: }; Y4 k" N
:B9 o' E6 Y2 {- I, x# Q% _
、6 X, N8 S" u6 y8 a L- q* O# C
R
( U/ O [9 u: p9 p$ m& W# h- L、2 C$ A" o! J/ ^* q4 {
S) @ l8 q6 I6 Z: Q( L" L- t0 D$ c
属于贵金属热电偶
9 S: P) D6 J' d' ~/ `$ i3 N;K
* ~% U6 {4 U6 R+ t、9 w8 ~( k# a) w9 {3 g- X# o9 W. ?
E
9 m3 L2 o0 e H2 w, b6 f, _、6 G- o, A. [7 b( h
N) u8 f6 z7 e7 _6 \+ m* t% y
、) C6 G1 A6 I" [
J0 c: k8 t2 ^+ Q: b
属于廉金属热电偶% P1 ~2 V7 J" o$ W* z0 j4 ~
; T
; ]1 J5 S( E$ F. ^3 v! t型热电偶用于测量& c. q& l2 X+ M- m- F
低温。
/ m$ W, b( O ^1 p3 }8 u0 w6 I, D |
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