熱電偶的概念和使用知識(shí)

熱電偶是感溫元件，是儀表。 直接測(cè)量溫度，將溫度信號(hào)從熱電偶轉(zhuǎn)換為熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，從電表(二次儀表)轉(zhuǎn)換為被測(cè)量介質(zhì)的溫度。 熱電偶測(cè)溫的基本原理是，兩個(gè)不同成分的材質(zhì)導(dǎo)體構(gòu)成閉合電路，兩端有溫度梯度時(shí)，電流流過(guò)電路，這時(shí)，兩端之間存在電動(dòng)勢(shì)<； br/>； 熱電動(dòng)勢(shì)就是所謂的塞貝克效應(yīng)。 兩種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度高的一方為工作端，溫度低的一方為自由端，自由端始終處于一定的溫度。 根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)和溫度的函數(shù)關(guān)系，制作熱電偶索引表的分度表在自由端溫度為0℃的條件下得到，根據(jù)熱電偶的不同，分度表也不同。 上海佳實(shí)電子科技有限公司生產(chǎn)水分計(jì)、水分測(cè)定儀。

在熱電偶電路中插入第三金屬材料的情況下，如果該材料的兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同，則熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)不變化，即不受第三金屬訪(fǎng)問(wèn)電路的影響。 因此，在熱電偶測(cè)溫時(shí)，如果訪(fǎng)問(wèn)測(cè)量?jī)x器測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)，則可以得知被測(cè)介質(zhì)的溫度。 鎧裝熱電偶在測(cè)量溫度時(shí)，要求其冷端(測(cè)量端為熱端，通過(guò)引線(xiàn)與測(cè)量電路連接的端稱(chēng)為冷端)的溫度一定，熱電勢(shì)的大小與測(cè)量溫度具有一定的比例關(guān)系。 測(cè)量時(shí)，冷端溫度發(fā)生變化，嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。 冷側(cè)采取一定措施補(bǔ)償冷側(cè)溫度變化的影響稱(chēng)為熱電偶冷側(cè)補(bǔ)償正常。

附件:熱電偶的冷補(bǔ)償計(jì)算方法:從毫安測(cè)量溫度:冷溫度，轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的毫安值，加到熱電偶的毫安值上轉(zhuǎn)換溫度。 由溫度測(cè)量毫安:實(shí)際溫度和冷端溫度，分別換算為毫安值，減法得到毫安值，即溫度。

特征

◆組裝簡(jiǎn)單，更換容易

◆壓縮彈簧式感溫元件的抗震性能優(yōu)異

◆測(cè)量范圍寬(-200℃~1300℃，特殊情況下-270℃~2800℃)

◆機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好

◆耐高溫可達(dá)2800度

結(jié)構(gòu)

為了確保熱電偶可靠穩(wěn)定地工作，熱電偶的結(jié)構(gòu)形式要求如下

①構(gòu)成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固

②兩個(gè)熱電極必須相互絕緣，防止短路

③補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱電偶自由端的連接應(yīng)簡(jiǎn)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。

工作原理

在兩個(gè)不同成分的導(dǎo)體(稱(chēng)為熱電偶芯線(xiàn)或熱電極)的兩端連接電路，兩個(gè)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí)，在電路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)，該電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)。 熱電偶是利用該原理進(jìn)行溫度測(cè)量的，其中直接用于測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱(chēng)為工作端(也稱(chēng)為測(cè)量端)，另一端稱(chēng)為冷端(也稱(chēng)為補(bǔ)償端)的冷端與顯示器或輔助器連接，顯示器表示熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)。

熱電偶實(shí)際上是能量轉(zhuǎn)換器，將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度。 關(guān)于熱電偶的熱電勢(shì)，請(qǐng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題

1 :熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶的工作端的兩端溫度函數(shù)的差，不是熱電偶的冷端和工作端、兩端溫度差的函數(shù)

2 :熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小，在熱電偶的材料均勻的情況下，與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān)，只與熱電偶材料的成分和兩端的溫度差有關(guān)

3 :確定熱電偶的兩個(gè)熱電偶芯線(xiàn)材料的成分后，熱電偶的熱電勢(shì)的大小只是工作端溫度的一值函數(shù)，只要與熱電偶的溫度差有關(guān)的熱電偶的冷端溫度保持一定即可。 焊接兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b，構(gòu)成如圖所示的閉合電路。 當(dāng)導(dǎo)體a和b的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫度差時(shí)，在兩者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在電路中產(chǎn)生大電流的現(xiàn)象被稱(chēng)為熱電效應(yīng)。 熱電偶利用這個(gè)效果發(fā)揮作用。

熱電偶的安裝要求

熱電偶和熱電阻的安裝應(yīng)注意測(cè)溫準(zhǔn)確、安全、易于維護(hù)，不影響設(shè)備的運(yùn)行和生產(chǎn)工作。 為了滿(mǎn)足以上要求，在選擇熱電偶和熱電阻體的安裝部位和插入深度時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)

1 .合理選擇測(cè)量點(diǎn)的位置，以便熱電偶和熱阻的測(cè)量端與被測(cè)量介質(zhì)之間能夠進(jìn)行充分的熱交換，必須在閥門(mén)、彎管以及配管和設(shè)備的死角附近設(shè)置熱電偶和熱阻。

2、帶保護(hù)套的熱電偶和熱電阻體有傳熱和散熱損失，為了減少測(cè)量誤差，熱電偶和熱電阻體應(yīng)該有足夠的插入深度

(1)關(guān)于測(cè)量配管中心流體溫度的熱電偶，一般應(yīng)將其測(cè)量端插入配管中心(垂直安裝或傾斜安裝)。 被測(cè)定流體的配管直徑為200mm時(shí)，熱電偶或熱電阻體的插入深度應(yīng)選擇100mm

(2)對(duì)于高溫高壓和高速流體的溫度測(cè)量(例如主蒸汽溫度)，為了降低保護(hù)套對(duì)流體的阻力，防止保護(hù)套被流體破壞，可以采用淺插入保護(hù)管的方式和熱電偶。 淺插入的熱電偶保護(hù)套，插入主蒸汽管的深度必須在75mm以上，熱套式熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm

(3)如果需要測(cè)定煙道內(nèi)的煙的溫度，則煙道直徑為4m，但熱電偶或熱電阻體的插入深度為1 m即可.

(4)測(cè)量的原稿插入深度超過(guò)1m時(shí)，應(yīng)盡量垂直安裝或安裝支架和保護(hù)套

常見(jiàn)問(wèn)題

關(guān)于熱電偶的熱電勢(shì)，請(qǐng)注意以下幾點(diǎn)

1 :熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶的冷端與冷端的兩端溫度函數(shù)之差，不是熱電偶的冷端與工作端、兩端溫度差的函數(shù)

2 :熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小，在熱電偶的材料均勻的情況下，與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān)。

3 :確定熱電偶的兩個(gè)熱電偶芯線(xiàn)材料的成分后，熱電偶的熱電勢(shì)的大小只是工作端溫度的一值函數(shù)，只要與熱電偶的溫度差有關(guān)的熱電偶的冷端溫度保持一定即可。 焊接兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體a和b，構(gòu)成如圖所示的閉合電路。 當(dāng)導(dǎo)體a和b的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫度差時(shí)，在兩者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在電路中產(chǎn)生大電流的現(xiàn)象被稱(chēng)為熱電效應(yīng)。 熱電偶利用這個(gè)效果發(fā)揮作用。

本文熱電偶高頻詞： 測(cè)量  電勢(shì) 

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