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熱電偶的應(yīng)用原理

閱讀:2115      發(fā)布時間:2010-4-18
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  熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是:
 
 ?、贉y量精度高。因直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
 
 ?、跍y量范圍廣。常用的從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量,某些特殊zui低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),zui高可達+2800℃(如鎢-錸)。
 
 ?、蹣?gòu)造簡單,使用方便。通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。
 
  1.測溫基本原理
 
  將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個閉合回路,如圖2-1-1所
 
  示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在
 
  回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工
 
  作的。
 
  2.種類及結(jié)構(gòu)形成
 
  (1)種類
 
  常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)是指國家
 
  標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化,一般也沒有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場合的測量。
 
  (2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證可靠、穩(wěn)定地工作,對它的結(jié)構(gòu)要求如下:
 
 ?、?組成兩個熱電極的焊接必須牢固;
 
 ?、?兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;
 
 ?、?補償導(dǎo)線與自由端的連接要方便可靠;
 
 ?、?保護套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。
 
  3.冷端的溫度補償
 
  由于材料一般都比較貴重(特別是采用貴 金屬時),而測溫點到儀表的距離都很遠,為了節(jié)省熱 電偶材料,降低成本,通常采用補償導(dǎo)線把冷 端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到 儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
 

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