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熱電偶的優越(yue)性表現在哪(na)裏? |
發布時間:2017-11-29 14:46:55 點擊次數: |
熱電偶 具有能彎曲、耐高壓、熱響(xiang)應時間快(kuai)和堅(jian)固耐用等許(xu)多(duo)優點,它和工業用裝配式熱電偶一樣(yang),作為測量溫度的變送器,通常和顯(xian)示儀表、記錄儀表和電子(zi)調(diao)節器配套使用,同時亦可作 為裝配式熱電偶的.它可以直接測量名(ming)種(zhong)生產過程(cheng)中從0~800℃範圍內的液體、蒸汽和氣(qi)體介質以及固體表麵的溫度。 兩種(zhong)不同成份的導體兩端經焊接,形成回路,直接測溫端叫工作端,接線 端子(zi)端叫冷(ling)端,也稱參比端。
當工作端和參比端存(cun)在溫差時,就會(hui)在回路中產生熱電流,接上顯(xian)示儀表,儀表上就會(hui)指示出熱電偶所產生的熱電動勢(shi)的對(dui)應溫度值(zhi)。熱電偶的熱電動勢(shi)將隨著測量端溫度升高而增長, 熱電動勢(shi)的大小隻和熱電偶導體材質以及兩端溫差有關,和熱電極的長度、直徑無關。熱電偶的結(jie)構原理是,是由導體、高絕緣氧化鎂、外套 1Cr18Ni9Ti不鏽鋼保護(hu)管(guan),經多(duo)次一體拉製(zhi)而成 。熱電偶產品主(zhu)要由接線盒、接線端子(zi)和鎧裝熱電偶組成基(ji)本(ben)結(jie)構,並(bing)配以各種(zhong)安(an)裝固定裝置(zhi)組成。
熱電偶的熱電勢(shi)與(yu)溫度關係
熱電偶溫度計屬於接觸式溫度測量儀表。是根據熱電效應即塞貝克效應原理來(lai)測量溫 度的,是溫度測量儀表中常用的測溫元件。將不同材料的導體A、B接成閉合(he)回路,接觸測溫點的一端稱為 測量端(或工作端),另一端稱為參比端(或自由端)。 若(ruo)測量端和參比端所處溫度t和t0不同,則在回路的A、B之(zhi)間就產生一熱電勢(shi)EAB(t,t0),這種(zhong)現象稱為塞貝克效應,即熱電效應。EAB大小 隨導體 A、B的材料和兩端溫度t和t0而變,這種(zhong)回路稱為原型(xing)熱電偶。在實際應用中,將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處,而將參比端 分開,用導線接入顯(xian)示儀表 ,並(bing)保持參比端接點溫度t0穩定。顯(xian)示儀表所測電勢(shi)隻隨被測溫度而t變化。
熱電偶溫度計的特點有:
(1)測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量,某些(xie)特殊熱電偶很低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),很高可達+2800℃(如鎢-錸)。
(2)測量精度高。因熱電偶直接與(yu)被測對(dui)象接觸,不受中間介質的影響(xiang)。
(3)構造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種(zhong)不同的金屬絲組成,而且(qie)不受大小和開頭(tou)的限製(zhi),外有保護(hu)套管(guan),用起來(lai)非常方便。熱電偶是一種(zhong)感溫元件,它能將溫度信號轉換成熱電勢(shi) 信號,通過與(yu)電氣(qi)測量儀表的配合(he),就能測量出被測的溫度。
在熱電偶回路中接入第(di)三(san)種(zhong)金屬材料時,隻要該(gai)材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產生的熱電勢(shi)將保持不變,即不受第(di)三(san)種(zhong)金屬接入回路中的影響(xiang)。因此,在熱電偶測溫時,可接入測量儀 表,測得熱電勢(shi)後(hou),即可知道被測介質的溫度。
根據熱電勢(shi)與(yu)溫度函(han)數關係。可製(zhi)成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度To=0℃的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。
從理論上講,任(ren)何(he)兩種(zhong)導體都(du)可以配製(zhi)成熱電偶,但實際上並(bing)不是所有材料都(du)能製(zhi)作熱電偶,故對(dui)熱電極材料必須滿足以下幾點:
(1)要求(qiu)材料的電阻溫度係數要小,電阻率高,導電性能好,熱容量要小;複現性要好,便於大批(pi)生產和互換,便於製(zhi)定統一的分度表;
(2)熱電偶材料受溫度作用後(hou)能產生較(jiao)高的熱電勢(shi),熱電勢(shi)和溫度之(zhi)間的關係很好呈(cheng)線性或近似線性的單值(zhi)函(han)數關係;
(3)機械性能好,材質均勻;
(4)能測量較(jiao)高的溫度,並(bing)在較(jiao)寬的溫度範國內應用,經長期使用後(hou),物理、化學(xue)性能及熱電特性保持穩定;
為了保證熱電偶可靠和穩定地工作對(dui)熱電偶有如下要求(qiu):
(1)補償導線與(yu)熱電偶自由端的連接要方便可靠;
(2)組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢(lao)固;
(3)保護(hu)套管(guan)應能保證熱電極與(yu)有害(hai)介質充分隔(ge)離。
(4)兩個熱電極彼此之(zhi)間應很好地絕緣,以防短路;