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热电偶/探头的相关知识
 
发布时间:2016.01.11 新闻来源: 浏览次数:
 

热电偶/探头的相关知识

一、热电偶/探头是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:

①测量精度高。因热电偶/探头直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

②测量范围广。常用的热电偶/探头从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶/探头最低可测到-269℃热电偶/探头热电偶/探头 (如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。

③构造简单,使用方便。热电偶/探头通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

二、什么是热电偶

    热电偶是一种感温元件 属于温度测量中的接触式测温。它能将温度信号转换成热电势信号 通过电气测量仪表的配合 就能测量出被测的温度。

三、热电偶/探头测温基本原理

    将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势因而在回路中形成一个大小的电流这种现象称为热电效应。就是所谓的塞贝克效应。热电偶/探头就是利用这一效应来工作的。

    导体 A 和 B 称为热电极。温度较高的一 端 (T 〉叫工作端 ( 通常焊接在一起 );温度较低的一端 (To 〉叫自由端 ( 通常处于某个恒定的温度下〉。 

     根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度 To=00C 的条件下得到的。不同的热电偶具有不同的分度表。 

     在热电偶回路中接入第三种金属材料时 只要该材料两个接点的温度相同 热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此 在热电偶测温时 可接入测量仪表 测得热电势后 即可知道被测介质的温度。 

    从理论上讲 任何两种导体都可以配制成热电偶 但实际上并不是所有材料都能制作热电偶 故对热电极材料必须满足以下几 点: 

(1) 热电偶材料受温度作用后能产生较高的热电势 热电势和温度之间的关系最好呈线性或近似线性的单值函数关系; 

(2)能测量较高的温度 并在较宽的温度范国内应用 经长期使用后 物理、化学性能及热电特性保持稳定; 

(3) 要求材料的电阻温度系数要小 电阻率高 导电性能好 热容量要小; 

(4) 复现性要好 便于大批生产和互换 便于制定统一的分度表; 

(5) 机械性能好 材质均匀; 

(6)资源丰富 价格便宜。

 

四.热电偶/探头的种类及结构形成

(1)热电偶/探头的种类

常用热电偶/探头可分为:

1,标准热电偶/探头

2,非标准热电偶/探头两大类。

     所谓用标准热电偶/探头是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶/探头,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶/探头在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶/探头,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。

     标准化热电偶/探头 我国从1988年1月1日起,热电偶/探头和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶/探头为我国统一设计型热电偶/探头。

(2)热电偶/探头的结构形式 为了保证热电偶/探头可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:

① 组成热电偶/探头的两个热电极的焊接必须牢固;

② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;

③ 补偿导线与热电偶/探头自由端的连接要方便可靠;

④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

(3).冷端的温度补偿

     由于热电偶/探头的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热 电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶/探头的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到 仪表端子上。必须指出,热电偶/探头补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶/探头的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

     在使用热电偶/探头补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶/探头连接端的温度不能超过100℃

 
 
 
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