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x
热电偶测温原理
9 `! ?7 w9 N4 y: @# f' y * B E0 W% N5 h! C _0 j
6 S- s3 O$ r0 q* A两种电子密度不同的导体构成闭合回路
9 F. D7 Z5 y4 }2 i& |,
: e7 V/ ~8 q0 k& L H$ d3 V: ^如果两接头的温度不同% B2 ?2 \+ h* n& z, Z& p# q
,/ ]& ~' x7 z" L
回路中就有电流产生& L. K4 ]# _8 K8 m' e
,, F m# D$ E3 K
这种现象成为热电现象
1 U: c- Q" h* m; D7 R,
- G: C' Q5 B" u& e9 }+ u) a相应的电动势成为温差电势或热电势/ y1 h5 X. V( [+ o4 Q
,
% l$ K+ \# `6 V% X它与温度有一定的函数关系
5 j) Y0 \# L, V, Q; y4 h, U,0 x7 F* H7 }, a; X
利用此关系就可测量温度。
4 o- v0 Q/ [4 e, D # h& [0 u) o. q( G
3 u- x- Y) y% g, G- K这种现象包含的原理有
1 ^0 B. J& A+ y7 z0 W) U+ A/ Y9 F: ) j" @4 N( a7 i* K4 Y( [( v2 J# }
帕尔帖定理
) E* Z- K( \3 H* l----* e }! X0 N* v/ Z2 G" s& b
不同材料结合在一起1 D5 g/ H1 i: @. ?" X8 k! \/ ~
,% a1 Y+ b& j1 O/ [2 A8 e9 C: t2 {; i* {
在其结合面产生电势。& A9 h1 J5 @* Z
2 v: l% ] M6 ?5 @
汤姆逊定理) `. S9 L C! A* I
---
& i4 Z2 }1 W7 o5 n4 [+ A由温差引起的电势。5 [- a9 R. R# w# f9 q2 C6 L( c
4 [# D6 o7 }+ F7 R# Z6 @
; K0 M* d" I0 _ G. ]# y' [当组成热电偶的导体材料均匀时
# p: Z) f4 _2 T$ D# Q9 ^) b/ c8 X,
4 g8 J* O5 B8 T$ ]3 _2 w, T其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关) f" c& q% S3 d" M
,
" T" R" x6 q8 Z; b. }) y5 @) u只: Q# S7 w/ I& r7 {+ o$ M
与导体材料的成分及两端的温度有关。因此
7 s3 m8 t9 X, s6 ^- o# S,% \4 U- n# v' ]* M' d" k# V
用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的
7 t3 g% P7 {7 ~5 n- C5 t; i) c) S热电偶2 T* M% e( }3 }8 d3 D
,3 ^& q0 d ^) e {$ j8 @
以满足不同温度对象测量的需要。/ J( Y1 U4 Q9 i1 H! O4 p/ m. `8 f
热电偶的结构
4 x4 o- |0 H0 y" @
4 F6 y* X" ?* a; x- \; n- x, q* _& O
+ x/ _/ W$ Y9 t6 b6 \$ ^1 V热电偶是有两根不同导体
$ `2 N* P7 n$ U(% b+ c4 S$ V7 c- \- U
或称电极
9 G2 C' x% h9 h)
5 F) }) t) g* Z) Y6 a构成的" A1 W( N4 k1 _4 J" G# X
.3 A2 Q" H# ~+ H0 M4 y
这两根导体一端焊接在一起
- R+ t8 G: y" w$ m* Z$ A,
: ?8 T, k* B! W k成为热端+ j+ N; Z' G6 @. P. R0 u
(9 H- E# D7 c, d' p' z! c8 r
或$ ?5 M0 }* `9 J
称工作端. }( G& o D9 W5 T1 U
)," ~; _ U8 B2 O
测温时将此端处于被测介质中。2 q/ W. N( j# r6 ]
另一端称为冷端
9 H; [: N7 u f/ E' W1 {(" X! [, U" l- Q
或自由端
7 m9 G( Y1 t- g# o4 @2 h),
, m. {' L. b4 i% z接入二次仪表
- d# Q$ ]! c8 @4 l( Z$ H(
1 O! b2 O4 _1 l ?0 b显示
]2 `. p4 {' ?! F8 O$ o仪表
4 z( Y9 w) s! X X B' O+ v)5 H/ n# A V9 j
或电测设备。. c. w. G( [5 r3 I
# q" e# i5 H' T! Q0 {+ i( C
a0 l+ D! _: E/ s8 ^1 ]
、普通型热电偶
/ }, {) p; }- Y8 Q1 p7 s# t* K:4 N! a+ F0 z7 g6 b8 {
是应用最多的. H& Z/ z- K- k
,
) f# ]5 v$ M O* ]主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据3 u+ N g( d- d- P% R
测温范围及环境的不同
( g. m1 z7 o; Z" N,4 C* W- j( k+ C. F7 E
所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同
# ]/ T: C: c7 X& e/ {,
. i9 @ y% c- b9 A: Q但因使用条件基本类
: C2 V1 m* R: z: R4 i似" h2 V& o c' |& a) g0 T2 @' g
,+ e3 V6 W7 c8 [( ~7 ]6 w6 m
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
7 z) G* K$ d9 E* s两种。: f) H2 O- Q0 r3 G# a' u7 ?
. `+ H; t& G6 t8 _, C7 d
b
0 i0 }6 d! k5 R, H2 J) Q、8 h/ V, w5 z0 q2 r {6 [& @+ K
铠装热电偶9 f9 S& e- U: p; U
:
: G1 h1 x8 F- ~9 }1 L, a又称缆式热电偶6 x; \/ y% O: i# C' a: K/ U
,
* @/ m1 p0 D+ h5 ]# K+ o$ }5 w是由热电极
" m% a7 Y' {* ^0 I: z5 n0 L; J" l/ G(, B5 D! X, g" r7 v) K- O/ f
多数采用的是铂丝/ G- _% w2 c) i& L& _+ }
,- s+ R8 z' M" f# P% J& x( ?
也有用镍丝的5 ~( I g8 v' y9 N7 y
)
: w' @ o# w' E% Y) t5 R、8 {! X/ P, |/ ^' f8 G$ K
绝缘9 \# T* Y! x" d! \, ~9 a
材料
& W6 K5 I9 @/ V(1 g. V* l" n# J; V }
通常为氧化镁粉末
+ s6 A# W# O) m9 i. X)
, \! j+ L0 y( ?4 j和金属保护管三者结合
& h7 G9 C5 E: B) b$ [& U; J,
; B& M. C H3 C, F" T. O6 x% u经拉制而成一个坚实的整体。
+ E! e# H" r' K4 F
0 V4 z& j% d% b9 c: T7 Q铠装热电偶有单支
Z+ ?9 I/ n5 W# r6 w3 O# U(
' H3 A& R) z& y1 `5 l8 k双芯& Y9 y u4 k" S( h( t; L/ M* d
)
' ^3 t v* o$ C, o( M8 |和双支
7 t1 ]) T5 a; x(! w* j; ]2 ~2 o4 j N% r- ?
四芯
) c; P8 R5 q' O. Q)
7 f' ^- j+ N7 L. h+ ]& P) X之分! j m" U+ ^: K8 T% N6 u
,6 \; s8 i8 y& X$ |% n* E6 J+ I
其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本' C5 l* L' u3 q6 Z @; o8 d$ f
形式。
6 R N/ y3 F! _0 [$ A3 k: w* {
: w! w" h U' ]/ M6 F; k3 z铠装热电偶的参比端/ |* d5 C5 U* X M+ ]; ]. M# P( ]
(' }" w* \1 R1 r
接线盒
. L( B9 \; t8 Z/ a6 l)
! [; b& E% v$ b, ~) X9 [形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。 m( A9 Q: |5 ?- S* @9 F1 Q! A
2 X6 D6 D! J; x5 [ C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
5 p3 j1 m" ^4 ~3 {, k+ l命长、便于安装等优点。外形尺寸有) b4 Q$ q2 u1 @; d
φ) G1 x {, ?, u u7 N0 N
5! q$ o( |! [. L- m, c: h
、
) _# f6 A5 X( r. r8 b' X* Pφ( ^* |' ?9 e( R k3 L1 i/ }
6
8 n! x) Z( `- W9 [3 ]1 G、
& f& y' q+ D( \φ
2 K% ]' ^, L3 ~+ S' A8) v5 p3 `1 E, W' p M8 |
多种
/ N: V3 [/ o6 D: t# Y; N8 W,
3 c, m- s8 z8 ]3 m长度为+ X. [" d0 V& a! Z
10~1000mm0 W' R* I+ m" k: M" b- T3 D
。 z: |9 j S1 B
常用热电偶种类, g8 D5 Q! z8 Y) N& T" y
(
5 x& C. ?% G! B2 H P八种1 I$ M8 W- ~+ b8 Q: [& n
) % _: E+ ^. O8 {' h' p* @/ C
B1 k9 L: B2 d/ s- X! G& ?" O; t- @
型7 J0 ]- r3 Z# z
------
# Z; I0 o; _) n }2 m* c铂铑 ?4 {2 x' [" f3 H/ t1 x5 F
30-
2 t, O* A+ E( H" u0 o铂铑
" E* f- _+ c" ~+ C" @" }6 R2 b! K! r1 U% T1 r$ B9 p
型0 I) C ^5 I/ b# e I9 B
-----
' U# `2 m6 \$ j铂铑
- s: t9 v2 l' }) o8 X4 C13-, W! k, t' I! W$ y
铂) d- ~% @. ~' U/ C! v- p$ o* `
' o L+ l# S* M
S
2 l' U: @" z8 q! v9 @" K9 b0 C+ M+ X型
& L5 `& F8 [8 T2 ]4 l! u3 ?9 K5 t1 d------
1 X, @0 G& {, S6 b铂铑9 a! r- b( ?. ~
10-
, n0 D. r/ ]5 F铂
; W h, z7 y- J3 v, i, J- F E
" D4 M+ v9 |& }/ ^3 U; v4 ~& D) a- Z型
( x* h5 J0 V" Z2 I ?------
5 }! E: Q1 X9 H, X1 C1 t, v镍铬8 `; }8 T5 ?- u9 W0 l- p, s
-
+ ]5 j/ x- p% N1 F# Z康铜
# O% a6 o1 x9 J$ x5 J2 N& N
: I2 J0 z2 E1 @5 F# {- L/ M5 u J% i3 H5 r' P. R- G- E
型 Z* b1 E$ @, e/ t4 I0 T
------ [( i' h& ^7 |2 g' d" a$ M
铁
# m$ d, @4 Z$ _9 c* Z2 F" ?-' T- T4 `$ ], ?9 w, m! e
康铜9 O0 N! v: u& @7 Y. I
K
8 U% Y3 k; Q. C型# W3 p0 ]! t0 l# g8 z, e8 l4 s
------
2 V) d5 w* c S, t$ ~2 {) i. |镍铬
& Y$ V4 v8 X. q7 h; f, \-
7 b5 ]5 B4 F0 U9 a3 \% a3 `" ^4 f8 j镍铝
2 @' O! C5 I8 W8 Q- m 3 j+ w/ \9 I8 ~
T
( }: x4 {* K" j# g* A9 D型
3 I( f& X- e9 ^( X------
: v6 v+ G1 b8 R1 c铜
: L" {! l; c7 P6 a8 ~' N0 ~* H-
/ U$ [6 W6 A" L康铜
. _0 j, y5 A( f* L5 H `" d7 f; A N( Y& o; V* H, l1 p+ p
型
+ A& W& F5 z* v& _" e------
9 T% X1 L' D3 n8 F8 ]9 p镍铬硅* J" O/ t5 D# a' }
-
% @8 J8 \. x* l; C, M镍硅
; o4 [7 K+ s+ u/ _
1 V1 D9 G1 ]/ }* m0 p) n' h : m* S C& ?& }: F4 a; e- p* K
其中
9 x1 F" T4 Y- ^& U8 V, l7 n:B0 b( o' `2 C. J7 h/ q9 M+ W# w) ^$ e+ ^
、
# p$ P; Z% p8 a2 s; VR7 d; \3 D; Z* Q$ }2 |5 Y" T( ~+ r
、* q; u+ x+ I$ a* e$ A( W: q/ M
S+ _/ m: f9 x# d+ w2 s
属于贵金属热电偶
2 B8 V9 ]& d) Y;K$ u6 ~/ } H$ i$ d8 j
、
& Y* w8 s" W0 eE8 B+ D4 `' b; R! ?
、
; ]0 _: g1 Q$ c; Z; W# P/ UN& f; P$ F, k4 g6 S& j* _
、
+ n3 C' G- y9 {2 B; ^& gJ9 A1 E& ~8 j" L8 m1 a
属于廉金属热电偶7 K' y- @. c- Y) q
; T7 H5 \7 V( P" y. P3 n8 y: A
型热电偶用于测量
A9 B+ K) p" l. A低温。
4 e: Q( I( S* z* Z3 D |
|
/1 
发表于 2015-2-4 13:40
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