一、熱電偶/探頭是工業(yè)上的溫度檢測(cè)元件之一。
其優(yōu)點(diǎn)是:
1、測(cè)量精度高。因熱電偶/探頭直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶/探頭從-50℃~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶/探頭可測(cè)到-269℃熱電偶/探頭熱電偶/探頭(如金鐵鎳鉻),可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。③構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶/探頭通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。
二、什么是熱電偶
熱電偶是一種感溫元件,屬于溫度測(cè)量中的接觸式測(cè)溫。它能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣測(cè)量?jī)x表的配合,就能測(cè)量出被測(cè)的溫度。
三、熱電偶/探頭測(cè)溫基本原理
將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,當(dāng)導(dǎo)體a和b的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。就是所謂的塞貝克效應(yīng)。熱電偶/探頭就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。導(dǎo)體a和b稱為熱電極。溫度較高的一端(t>叫工作端(通常焊接在一起);溫度較低的一端(to>叫自由端(通常處于某個(gè)恒定的溫度下>。根據(jù)熱電勢(shì)與溫度函數(shù)關(guān)系。可制成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度to=00c的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。從理論上講,任何兩種導(dǎo)體都可以配制成熱電偶,但實(shí)際上并不是所有材料都能制作熱電偶。
故對(duì)熱電極材料必須滿足以下幾點(diǎn):
(1)熱電偶材料受溫度作用后能產(chǎn)生較高的熱電勢(shì),熱電勢(shì)和溫度之間的關(guān)系呈線性或近似線性的單值函數(shù)關(guān)系;
(2)能測(cè)量較高的溫度,并在較寬的溫度范國(guó)內(nèi)應(yīng)用,經(jīng)長(zhǎng)期使用后,物理、化學(xué)性能及熱電特性保持穩(wěn)定;
(3)要求材料的電阻溫度系數(shù)要小,電阻率高,導(dǎo)電性能好,熱容量要小;
(4)復(fù)現(xiàn)性要好,便于大批生產(chǎn)和互換,便于制定統(tǒng)一的分度表;
(5)機(jī)械性能好,材質(zhì)均勻;
(6)資源豐富,價(jià)格便宜。
四、熱電偶/探頭的種類及結(jié)構(gòu)形成
(1)熱電偶/探頭的種類常用熱電偶/探頭可分為:
1,標(biāo)準(zhǔn)熱電偶/探頭
2,非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶/探頭兩大類。
所謂用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶/探頭是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶/探頭,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶/探頭在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶/探頭,一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶/探頭我國(guó)從1988年1月1日起,熱電偶/探頭和熱電阻全部按iec國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并s、b、e、k、r、j、t七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶/探頭為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶/探頭。
(2)熱電偶/探頭的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶/探頭可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下:
①組成熱電偶/探頭的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;
②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;
③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶/探頭自由端的連接要方便可靠;
④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。
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