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x
热电偶测温原理
5 Q3 R( u5 g" l! I) \5 X& D
, \2 L- y$ L. ~" _
q1 k6 M+ }% U5 f6 l8 r) F" l3 p两种电子密度不同的导体构成闭合回路; k2 A$ H5 T" k9 d; k
,5 A% `6 n; w$ y$ r) ^
如果两接头的温度不同
# L. j" x f1 q `," ?2 l2 z6 k6 g" g0 I! C
回路中就有电流产生
# R' x4 ?' b- k! P; S,
' `! q6 e1 Q' w2 L这种现象成为热电现象
# m* R5 M# W6 X: n/ I& F4 l7 W% J( e, K- H7 e1 P- L7 J* g; T
相应的电动势成为温差电势或热电势
! E+ g( ?! S% Q# |" T, d4 x/ q/ k" L& h2 y& X
它与温度有一定的函数关系
0 M% H5 A1 h4 G0 H,8 m4 m& m" n1 n( u" K+ u
利用此关系就可测量温度。9 m, y8 L( k# Z. D. I5 g5 p- { V, h
8 f7 I1 A9 P& n2 y7 ~/ _
# `3 r; `- H6 o; [这种现象包含的原理有" \& e; [3 Q; S$ P$ y% K
:
! Z% ]& z- Y0 u+ W, k- T& E帕尔帖定理8 _* m9 ^, Y, {7 B. F& \/ ?
----! \* @' K. w, H$ x; {3 m
不同材料结合在一起8 y8 T- \: I+ I: D8 H- p' M
,
/ d( g+ a2 P, p a( c1 A在其结合面产生电势。
8 ^ t' w7 D: t9 H/ Y+ H( S7 m . e/ Z$ g7 Z! l3 E
汤姆逊定理5 x# G, t9 ^8 m% p9 |1 [& m
---
* h. l5 s r2 d& X0 W由温差引起的电势。% w |* s+ k X# G: R
2 w/ E/ @# t& ` % G+ X' ~5 T8 |! W. q# [, Z
当组成热电偶的导体材料均匀时3 B6 i/ Z$ h) O0 g, U" F3 P
,
" q, v8 A8 }. C& C8 G* k" p其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关
" H4 H6 D- r- D% t( W, H4 N; Y% ~2 J; N, K
只( Z$ r/ g! }' `
与导体材料的成分及两端的温度有关。因此( I% V+ K1 D: I7 i
,5 `# x, `$ H; Y& @# W
用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的
9 x/ B/ e- E, k2 L" ^3 Q3 z热电偶
; X5 C* O! H, C3 U Q% l$ \! ],% @7 f3 i2 T$ a
以满足不同温度对象测量的需要。4 t3 t- H* I" t% y$ ]
热电偶的结构
$ }! ]2 s5 K3 k4 B: L 6 r5 o+ S, l2 v: W, | s
3 B$ M H3 a: t
热电偶是有两根不同导体
5 j' b8 H9 D3 T( w# S() n. q" Y" n, y7 c k, I
或称电极
- d2 M0 H- _, \& p1 s5 [; P) M9 M)1 K' v! z% T7 Q: g3 y
构成的
2 F; F% j+ E* ^/ }2 i9 p, Q: }.. p2 d9 y5 C' h: \, h. u
这两根导体一端焊接在一起7 L. z& l; c" ]+ a% {2 ^! t: n" F) k
,, I1 Q$ L. u5 J$ v
成为热端) U. {: d& y6 U3 I( n6 O
(% |; r! w% L9 j
或
|4 l' I' S" d: x+ r6 m1 b1 n# Q称工作端
' | ^) C M1 P' `),
0 b8 ]# ]* g1 _/ {: u测温时将此端处于被测介质中。- t# U' v. Y( r( D1 m
另一端称为冷端
! U6 I/ Z( b& C9 S( @(" D# c; a* F8 e" I
或自由端
; Z% [' I6 T2 m2 s0 O# m( m. \8 }6 s),
6 B/ H7 U, d; [/ j接入二次仪表 L) a- t* V8 ~* J# Y% z8 }$ `. e. X4 B
(
* n \- @* i+ V显示# _( J1 e9 J- {& H* R# S0 A
仪表
! c2 t5 O/ C- f1 C# N)
! U' ]/ w0 p d% ]5 t4 z! l/ D或电测设备。
" C6 |0 t, l* }% ~9 B' J+ ? 6 ?: s/ C! p- B
a( x/ p& }, M0 K9 f
、普通型热电偶, y9 E1 R1 M# [5 X( d- `' s# T' J. ]
:, g5 V& G; w# d
是应用最多的
O$ ?5 n! C0 H# G0 R: o,9 E( _: ]- O! N
主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据8 e0 t0 _# @* I4 K8 ~5 K
测温范围及环境的不同8 h& }$ Y) j0 ~) T
,
* K8 m7 F; F1 H8 W+ G/ P! O所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同 M% l Z7 g: D: Z% `1 t9 y
,9 f' b. i6 v- z, N' m0 F4 L
但因使用条件基本类
/ S: ?9 `1 x. H1 t9 W$ q- E) q似
7 V; H# n2 G' D4 M! `6 l,0 B: e+ U* {/ Q* J+ W0 U! s1 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
/ w; \' q) j9 w2 Q' m两种。, n1 _ |5 B4 F; |
z' _9 s! S3 B. w b+ [. X) d8 M$ x4 x
、7 s$ }! i0 d' G$ U6 I
铠装热电偶 n* u0 T' b. `# j8 E, |6 n3 `
:! _# `, ~8 X) c5 \0 r1 c7 a* Z/ {
又称缆式热电偶" N, ]: q/ J6 Y8 k7 t( h
,
6 Y8 l* n$ E' g" ?, y) l' ]3 n是由热电极! _( F4 ?7 a' ~* \% Q2 Q0 O6 D; G$ ^
(
* u- C, x* A9 W0 W: I多数采用的是铂丝9 H0 l. G$ R! g8 U
,6 d" Y1 d/ {1 ~6 K! T% p" u9 ~& _
也有用镍丝的
( h7 \+ _7 H7 l5 y3 `) n+ f* T, c+ v& b
、
( D3 ?2 _# v8 X绝缘6 r* ~0 I) Y2 V. M+ i1 m8 ?5 q
材料8 f6 k! `, m+ ?+ @8 }; x
(
: H. V6 o' T0 n4 A! }% K通常为氧化镁粉末
& c4 h% U1 y3 `)3 p4 N9 Y e# O. a# g# {9 o
和金属保护管三者结合1 w1 K7 t# `1 q; z# G5 B% E5 g
,0 K) ?, J+ N. J- S$ o& E
经拉制而成一个坚实的整体。3 ^4 k/ k) a) c
+ ]! {2 z# H; e铠装热电偶有单支% R& r' h6 ]/ _( ^+ g
(5 @: `* ]3 C6 n7 b9 P0 | u
双芯
% R# T$ f* t" \% a% x2 W' Y) {: D! U)) J9 I F, p0 v
和双支/ ~3 x! |/ t/ G2 ^. |+ n' C# D M) O
(" R3 B! V5 u, t$ S! W
四芯+ S* I' N! _8 s; r" A
)
/ }1 j6 Z {5 t0 F4 O' o3 M之分" b, ^ j% C' ~$ q) N' h
,( y \: d9 O# [+ P: {
其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本7 p/ I. p6 ]$ [
形式。1 G* x t% A; i4 Z y2 G5 P
0 Q% S! s/ ~1 _% ~
铠装热电偶的参比端
$ U2 i0 P$ L4 U- ?( A(
* |4 D: w8 o7 }3 D* C6 q% p j接线盒
. n( ^8 U+ W6 D0 _* e. f); z& \7 U0 O: ?+ D$ d
形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
2 S* Q( b- {. e. |- q: T - @1 P" a& v$ R, p. a
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8 `+ @) |: p/ G" r( L" I4 D
命长、便于安装等优点。外形尺寸有9 o. Z& N. A: e- W0 ?8 J5 J
φ
; z& ^0 \* k( E8 X! j5
" P1 `8 T/ M: \、" ? O4 z( G$ V/ o3 ]) `& W
φ% C0 \# u; P0 _. Z
6
2 K" A6 V. W* B" y2 c0 u/ g、; O) R s/ f; B
φ" z' _6 c2 t# T
8
0 u' _$ m9 h! E% C9 }多种6 c2 i% h( H p1 t
,# Y( D, i/ E# {, O7 _5 x
长度为& R$ H$ D% E% R/ o0 z! ?
10~1000mm) ^$ `0 e% q% j6 j6 E8 ~0 @
。
; t+ r+ a& c+ u& y0 ?. U- K+ ^常用热电偶种类6 ~- I% \% M2 r* I4 D9 K, L! I
($ J6 Q: P4 `) M( `1 F" n9 f
八种
/ ~, s3 _" _! S8 R* h4 }7 x+ r)
% u5 ]) T4 A i2 n! q2 m2 o6 ^# P& E B' [: U0 X6 u3 |$ l: n! e) V& r# s
型
: X) t& v4 W/ b) Z/ p3 j------
7 l; K6 O9 R+ |, C1 w7 e铂铑8 a$ D, ~+ f5 j! U* q, Z
30-! h8 D$ s5 M. Z" l* E" U
铂铑
& h6 `8 a+ k5 `9 Y9 c6 R
3 \9 w! W/ x* w2 K型
4 C( v) ~: [; V" }( K-----
" A* W9 Q+ W+ P" W2 F铂铑) H: a0 n. v# k" I( [
13-
) ?) m3 Q3 B! {) O6 F @2 I铂
( @! [2 T/ i) O
6 ?% \) |; O0 I0 q. t S
: V3 E6 Y B! f% S4 `型
; S! z# Z. H& U------ y2 V4 R9 C. o7 k
铂铑
* k, X0 o% \8 T. N. p, v9 n9 U. T3 D10-
! i5 U% o8 h( C6 G9 C铂* A4 L* X# h! U$ m/ d
E2 K* l4 R/ i. I9 p" V$ }7 t
型
k6 T# R/ z( O7 ?3 _% l------% F/ q7 I( d ]
镍铬
$ z) L7 J0 s) Q9 }! s) ]1 `-' r: [+ p3 m) y2 i
康铜, W2 C3 D0 T9 m( u) ]9 S% ]
3 a. P. M+ g8 F: ~* Y& j
J
" h' k& \# Q' o型
+ \* _2 Z" Q0 v------! {+ \ e3 J- w, [# p% q
铁& Y6 b Z) R$ J, }! n6 m! o. y
-/ O& R9 ]- o, C9 u$ u
康铜
, \1 h) W6 l0 b" L& J$ G, L K7 E c; p3 R! l7 `! M) k4 u
型
+ g+ u, X$ Z: u I------! l1 X8 |* ~ K3 n4 D
镍铬
2 x! X! t1 C- ^; g! I-. s; G6 d- c5 R5 x
镍铝
$ W: B* s. e Q 0 [" `+ r" a& ^( D
T
) d% {( X% F! Y型( K# M+ j i% L5 {0 X- P9 I
------
. h6 K4 \1 {4 Z* k" }) s8 p铜: p+ w$ H1 c8 i! o) i3 e
-/ K2 u8 I8 Q8 J, _0 H- e( l% Z
康铜
$ n- x% N' c' s! C( F& B% I* A N
# \& h4 ?; g1 d" P! N; e型8 g- x1 h, L% |1 t; c. R+ ~
------
8 m# _ \4 }0 q6 {3 p4 }' c/ ?- T镍铬硅
. d' `- J4 u& k, w-
- z7 |$ g. q. _, i% D镍硅# ~; U3 L9 X* G2 x/ J, @; W9 y
2 p6 G; K7 M! \
, z& [! l% j$ q9 b其中0 y0 r+ e$ \2 f5 F
:B& Y8 I. ?& m- o# m
、1 ]4 N6 u/ G. x/ u# T5 G# t* H
R
3 d) u% m) m5 ^ [3 E; l; [5 b; r$ G、% V/ j0 ]3 k; [3 D, `' N6 E
S
' E" ?$ u- Z s( }( E, U属于贵金属热电偶. p. n# D+ H. P8 }
;K* l; L5 _2 B5 D& R; ?9 a
、/ {5 H1 \% R; }8 Y7 c! N! M
E
0 q: P% M8 ~2 ? d: s7 O* h、, M+ q# P0 x4 G
N' j$ X1 ]6 R2 o; M. B; w
、
9 f4 p5 m" X; ^2 \4 v, |, FJ
: }5 g( Q$ } M. E3 G4 y6 ?( m属于廉金属热电偶
5 ?8 M3 X. G' \" Q& W. K5 y1 E; T# \! {7 g) u8 Z- e% C! @
型热电偶用于测量
- E0 e" C. M! Z低温。& D# K! u! w1 s
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发表于 2015-2-4 13:40
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