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熱敏電阻:熱電偶測溫的應用原理

發布時間:2018/7/26    訪問人數:1460次

熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。其優點是:

  1、測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質的影響。

  2、測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600C均可邊續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269C (如金鐵鎳鉻),最高可達+2800C (如鎢~錸)

  3、構造簡單,使用方便。熱電偶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)熱電偶浉溫基本原理

  將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個接觸點1和12 之間存在溫差時, 兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一定大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

  一文了解熱電偶和熱電阻怎么區分

  2)熱電偶的種類及結構形成

  熱電偶的種類

  常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的標準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒有統一的分度表,主要用于某些特殊場合的測量。標準化熱電偶我國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產,并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。

  熱電偶的結構形式

  為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,對它的結構要求如下:

  ①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

  ②兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;③補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;④保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

  3)熱電偶冷端的溫度補償

  由于熱電偶的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,為了節省熱電偶材料,降低成本,通常采用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的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#0C時對測溫的影響。

  在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100C。

  4)溫度測量儀表的分類

  溫度測量儀表按測溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類。通常來說接觸式測溫儀表測溫儀表比較簡單、可靠,測量精度較高; 但因測溫元件與被測介質需要進行充分的熱交金剛,幫需要一定的時間才能達到熱平衡,所以存在測溫的延遲現象,同時受耐高溫材料的限制,不能應用于很高的溫度測量。非接觸式儀表測溫是通過熱輻射原理來測量溫度的,測溫元件不需與被測介質接觸,測溫范圍廣,不受測溫上限的限制,也不會破壞被測物體的溫度場,反應速度一般也比較快; 但受到物體的發射率、測量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測量誤差較大。

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