熱電偶是工業(yè)中常用的測(cè)溫元件、它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。
1)熱電偶測(cè)溫基本原理
當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象被稱(chēng)為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)。熱電偶正是利用這種原理來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的,其中,直接用作溫度介質(zhì)溫度的一端叫做測(cè)量端,另一端叫做補(bǔ)償端;補(bǔ)償端與顯示儀表或配套儀表連接,儀表就會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。它實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)器、將熱能轉(zhuǎn)換成電能、用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度。
2)的優(yōu)點(diǎn)
1. 測(cè)量范圍廣、常用的從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電熱偶zui低可測(cè)到-269℃、zui高可達(dá)+2800℃。
2. 測(cè)量精度高、因直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
3. 構(gòu)造簡(jiǎn)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(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。
3)的種類(lèi)
常用可分為標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)兩大類(lèi)。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)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,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(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化,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)化我國(guó)從1988年1月1日起,和熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型。
4)冷端的溫度補(bǔ)償
由于的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時(shí)),而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把的冷端(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,補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使的冷端移動(dòng)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(duì)測(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接錯(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與連接端的溫度不能超過(guò)100℃。
5)的結(jié)構(gòu)要求:
1.兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;
2.組成的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;
3.保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。
4.補(bǔ)償導(dǎo)線與自由端的連接要方便可靠;