熱阻、熱電偶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理

熱阻和熱電偶的差異分析熱阻和熱電偶的差異首先應(yīng)該知道*差異是他們的用途:熱阻測量微小的溫度變化。 熱電偶是溫度傳感器。 兩種不同金屬接觸面的兩端根據(jù)溫度產(chǎn)生不同的微弱電壓，通過放大電路測量溫度。 主要用于高溫測量。 測溫電阻體是中低溫區(qū)zui中常用的溫度檢測器。 其主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。 其中鉑熱的電阻測度zui高，不僅在工業(yè)測溫中，在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)儀器中也得到了廣泛應(yīng)用。

1 .測溫電阻體的測溫原理和材料

測溫電阻體基于金屬導(dǎo)體電阻值隨溫度的增加而增加的特性進(jìn)行溫度測定. 熱阻幾乎都是純金屬材料制成的，現(xiàn)在大多使用zui的是鉑和銅，另外，還開始用鎳、錳、銠等材料制造熱阻。

2 .熱阻的類型

1 )普通型熱電阻

根據(jù)測溫電阻體的測溫原理，被測溫度的變化直接通過測溫電阻體的電阻值的變化來測量，因此測溫電阻體的引線等各種引線電阻的變化對溫度測量有影響。

2 )護(hù)套熱阻

護(hù)套熱阻是感溫元件(電阻體)、導(dǎo)線、絕緣材料、不銹鋼制套筒組合而成的堅(jiān)固體，其外徑一般為&phi； 2--&phi； 8mm，zui小可達(dá)&phi； mm。 與普通型熱阻體相比，具有體積小、內(nèi)部無氣隙、熱慣性上測量滯后小的優(yōu)點(diǎn)②機(jī)械性能好、耐振動、耐沖擊③能彎曲、安裝容易④壽命長。

3 )端面熱阻

端面熱阻感溫元件用特殊處理過的電阻線材卷繞，與溫度計(jì)的端面緊密接觸。 這與一般的軸向熱電阻體相比，能夠更準(zhǔn)確且迅速地反映被測量端面的實(shí)際溫度，適用于測量金屬和其他工件的端面溫度。

4 )隔爆型熱電阻體

隔爆型熱電阻體通過特殊結(jié)構(gòu)的端子箱，將其殼體內(nèi)部的爆炸性混合氣體因火花和電弧等的影響而產(chǎn)生的爆炸封閉在端子箱內(nèi)，在生產(chǎn)現(xiàn)場不會引起爆炸。 隔爆型熱電阻體可用于Bla--B3c級區(qū)域有爆炸危險場所的溫度測量。

熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一，熱電偶的工作原理是根據(jù)塞貝克效應(yīng)，將兩個不同成分的導(dǎo)體兩端連接在電路上，如果兩連接端的溫度不同，則在電路內(nèi)會產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。 優(yōu)勢包括:

①測量精度高。 由于熱電偶直接與被測對象接觸，因此不受中間介質(zhì)的影響。

②測量范圍廣。 通常的熱電偶可以從-50~+1600℃連續(xù)測量，特定的特殊熱電偶zui可以測量到-269℃(例如鐵鎳鉻合金)，zui可以測量到+2800℃(例如鎢-錸)。

③結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。 熱電偶通常由兩種不同的電線組成，且不受大小和開頭限制，外面有保護(hù)套，使用方便。

1 .熱電偶測溫的基本原理

焊接兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b，構(gòu)成圖2-1-1所示的閉環(huán)。 當(dāng)導(dǎo)體a和b的兩個執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫度差時，在兩者之間產(chǎn)生電動勢，在電路中產(chǎn)生大電流的現(xiàn)象被稱為熱電效應(yīng)。 熱電偶利用這個效果發(fā)揮作用。

2 .熱電偶的種類和結(jié)構(gòu)形成

(1)熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩類。 調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺度的熱電偶，有與其配套的顯示器。 未標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶不及使用范圍或數(shù)量級標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的標(biāo)度表，主要用于特殊情況下的測量。

標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國自1988年1月1日起，熱電偶和熱阻均按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，將s、b、e、k、r、j、t 7種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶指定為中國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

(2)為了保證熱電偶可靠且穩(wěn)定地工作，熱電偶的結(jié)構(gòu)形式有以下要求

①構(gòu)成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固

②兩個熱電極必須相互絕緣，防止短路

③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接應(yīng)簡單可靠

④保護(hù)套必須保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

3 .熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償

熱電偶的材料一般是貴重的(特別是采用貴金屬時)，從測溫點(diǎn)到儀表的距離較遠(yuǎn)，為了節(jié)約熱電偶的材料，降低成本，通常使用補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶的冷端(自由端)延長到溫度比較穩(wěn)定的控制室，并與儀表端子連接。 必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只是將熱電偶的冷端子移動到控制室的儀表端子，不能消除冷端子的溫度變化對測溫的影響，不能進(jìn)行補(bǔ)償。 因此，為了補(bǔ)償冷卻溫度t0&ne，還需要其他修正方法，對0℃下的測溫產(chǎn)生影響。

使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時，要注意形式一致，不能搞錯極性，補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。

本文熱電偶高頻詞： 測溫  測量 

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