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热电偶测温原理! O$ ], w! T$ u; v* \
* x" L I# X" L8 y! e 5 S2 g/ _0 c/ S% W; G
两种电子密度不同的导体构成闭合回路
; ~4 e! _5 P5 w# L# M) D,! b1 u' Y% h$ R6 J$ W
如果两接头的温度不同
( Y i; K6 m! C" [/ \( J; F; v,
% d0 t; @/ ^# j6 e5 ~回路中就有电流产生7 g, A+ k/ H% X2 V8 P
,
) `. B- o* V3 _- [这种现象成为热电现象
& U! X* i+ @: X5 B,
+ R; w6 N% H4 `, x1 T# E3 C& m相应的电动势成为温差电势或热电势4 V( k$ {# h' m& V
,
5 _4 }+ o. C& ~5 @0 `' X它与温度有一定的函数关系* d9 `/ `, K* o# ]$ P. ?4 o8 y# q
,# h( u# `8 s) V5 Q9 {
利用此关系就可测量温度。$ t, B& M- n3 N' Z$ w" S8 @
! v& [& T9 |3 @5 `, i0 I* K0 H A6 c) S: j0 S) l( [
这种现象包含的原理有
P. y2 i0 h5 z! G& g: * N( W$ C, L6 j. e
帕尔帖定理
( W) B% P! E, k# f/ |2 `----
u) R5 B! |1 L! T" X不同材料结合在一起" x( I8 g' i+ o* O) f M8 ?
,3 d3 ~2 Y7 G$ o2 @
在其结合面产生电势。
- O$ A# r0 ^9 ?5 T% i
W4 P3 P. h+ ^& H- v& R# p汤姆逊定理3 L% V# d- s: k6 C0 ]3 |3 i- Q
---& [2 {) ^7 O. u s e
由温差引起的电势。
) z0 H y7 @- D( V, C9 g
1 @0 g$ f' t, p
, @, q0 Y: @/ D/ A2 w当组成热电偶的导体材料均匀时5 P+ y% f; j2 K; ~% N Y; |9 Y
,
" Y8 r% S+ u) q! s其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关
1 ]( I H+ ^% J$ Y$ y% N3 l,! E' ^( s) J- k, z) ?/ P ?) o
只
7 a* D+ R, x$ F A7 f7 U与导体材料的成分及两端的温度有关。因此6 x+ S$ E. D# o$ C; C
,
( n6 ~ V, ^5 X1 g, G- ?* ]5 \用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的
$ G, F! K+ r: u. {热电偶* A. Z$ H; c! l( l8 z+ E/ A# u
,
! @, K: h# {: Y5 l$ n) D! P以满足不同温度对象测量的需要。
2 C" \2 R) N0 V; u- q$ N热电偶的结构+ O/ I0 K2 H9 |! [8 O9 s3 M7 n6 ~
$ u3 O7 o; D" z. d, M
! z/ `. b( q6 t. ^: B- M. R热电偶是有两根不同导体- X% c e5 v$ l( i
(9 g: w6 _3 \+ \# u
或称电极& p5 ]" A7 x/ M7 |# B
)) ~, a, L" Z& u
构成的
) `: Z8 x, c0 C; T# m.5 L! N8 q- A1 c+ }& E& {# G
这两根导体一端焊接在一起: Y8 z9 Z( |, d# T6 h
,
3 a' ]4 A3 J# X" s( j成为热端& g9 R' l8 B/ `9 ~
(
4 K8 j2 ?% G, i" Z% \或) s+ |( K5 Z" f$ y: S7 H3 z* k
称工作端5 F6 F% @8 h7 C+ y7 {
),9 c& [) o5 J8 X6 M! b. ^3 ?
测温时将此端处于被测介质中。
W2 M2 C* }5 g4 q3 K另一端称为冷端
3 g" t/ _! i0 r" b3 i(
! I- u# d* l4 b% v f6 W$ `& B$ }或自由端
0 G: Z" E) F/ ~9 ]: `) R),
7 @$ D1 T4 m% G3 E" Z# C接入二次仪表
1 h' j, g. @& ?. r8 i(
' _! f- @. U" @5 ^- B* I显示6 ?' a- F, D8 X" Z+ p
仪表
9 {" H: n# D2 @ J3 w+ o( Z- H# h: c)/ E6 M3 d. U8 ?. ~5 s& o7 ]- P
或电测设备。
6 A% y& G( r$ B# z# v$ ` # n4 Q4 M3 h/ g- ~
a
- m" s) h/ m/ v2 ^; r$ s、普通型热电偶. r6 L% a) A1 ]! r. O4 | ]3 H
:7 C9 ~5 T: Y% _
是应用最多的$ B0 c6 u; Y; o# D
,
$ o% b; ?! V A% v8 {主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据
8 F3 V/ M+ M0 R) K: b测温范围及环境的不同
1 @; j* U8 O% n8 D$ i,& l* F! D5 |9 t/ ?4 H
所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同
! I0 B4 t( }: w: p* P3 E: A,; \, ^ F+ Y4 G' H4 J- T, n
但因使用条件基本类
1 Z% {$ V" o, @4 i. R* r似
) W6 B, C4 {4 X) k# `# P. T,
+ \2 z/ ?) ^, \/ w所以这类热电偶已标准化、系列化。按其安装时的连接方法可分为螺纹连接合法兰连接
; M$ N( y0 Z$ y0 Z- J7 [; [两种。* z- w+ [# @; X/ _2 B+ B2 B
0 Z7 G. ?# {0 Q4 K6 ?& y1 e
b1 X0 B+ T5 P1 G- _4 d9 E7 x
、- `1 k+ R& m4 S: d6 g& j
铠装热电偶
" L% ?$ X$ b6 y, B0 ]$ G8 x:) \% Z7 G9 |0 L' j z( \$ }0 V
又称缆式热电偶" O' r$ P+ S' \2 i1 H8 M" h5 l' ~
,
$ h6 t# b* ^- L. s/ ]' `是由热电极
, u' n9 g$ f7 H( x; a8 \(8 \7 b( G3 M7 J6 b
多数采用的是铂丝
4 z E6 x/ p+ },2 R% v1 [0 d8 W/ ~$ R! X( H4 @
也有用镍丝的6 R, Q9 Q# p& T4 s) u
)
* E+ F+ _7 H: ~+ n. U+ N# B、# S1 j* z3 R6 A4 _6 n& g1 J) w4 U
绝缘' V4 x" Y+ \" R# Z! I7 K5 U& A* w
材料
# ?9 a- N2 ^$ O" {/ U1 b5 [5 I(
: I9 }. P( P) N* s0 f% h$ @ v通常为氧化镁粉末
4 {+ U- b, l" J# k- [: ~( Z' o)
; z6 l; s b) I和金属保护管三者结合9 V& D7 P# |0 |! g
,9 p H8 B7 \% h% R$ }* Y
经拉制而成一个坚实的整体。
' j4 G2 d: H, x+ M7 [0 N" m 2 X3 h5 d& V L q" u+ v2 R* g
铠装热电偶有单支
1 v2 n, |" R" A& W7 s(
4 c d P: K& C x2 S双芯# {0 r y. ?+ H* S9 l
)
: b- w( ]/ W3 c c" a" d和双支4 K2 d# @. Z3 W* h! Q# Y
(% `: v1 q% R- o4 g9 s$ a
四芯2 D4 b1 b0 V( D
) g9 y& [9 N& w1 _0 i7 x
之分
% }9 G9 j! {3 [9 G,$ O8 `- t/ ^# f7 q: D
其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本
) v3 ~5 p/ u# [. q形式。& I. ?/ X# g" n# T4 R
5 V5 z; [! _3 Z, M6 |. c铠装热电偶的参比端: ]. r- r" t$ p: M
() b% B9 J$ l4 V+ p2 H
接线盒1 S& \' H0 p! p! q; y4 e' E
)! h# O* _2 Z, q$ D( Y0 ]
形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
( |- u) a' ~6 D . | {+ m" _6 [9 M: M$ p
铠装热电偶具有体积小、精度高、反应迅速、耐震动、耐冲击、机械强度高、可绕性好、寿
$ k ]/ Z9 ~; a命长、便于安装等优点。外形尺寸有
; ?6 ]$ }) b$ B/ B5 A- uφ% X a1 L: f8 s3 e8 ]
54 B$ Y1 H; O( f8 c2 p/ s* n/ \, l
、
$ k3 u5 O! c3 mφ3 a4 R q# X$ w
6
* d3 y3 b$ j! ~( K6 K、
, h2 _& l$ k! u8 X+ Z0 P2 Z( b) Kφ
3 w5 X/ s& U& D* h% S8
6 o, u' w& n- e# i多种* u! D# [2 X# n; P+ Z
,
% ~& a @0 z& `- g% y+ B长度为
# c7 K& ~- }6 M, B10~1000mm4 n* @# \1 U4 P8 g
。# B% n5 S$ T2 V- r6 E$ k
常用热电偶种类' t: X1 n- W6 q. [1 H+ c( n
(
2 u8 K' t- o# j2 |/ u- e八种
1 [4 i( U% \1 G/ W# `2 X, L! U)
5 s$ L* i2 F. r/ T6 H B
2 D$ O- g$ T! J+ {; F型
& n) H' g$ Y L( Z$ k+ J1 K------+ F5 b$ E o$ _0 a* L
铂铑
- I6 y0 S+ e1 x% D6 Q30-
( {$ S: k' f; O8 _铂铑
8 I0 p# ?7 r4 E" U z0 q9 J6 @6 R+ i% M! p. F$ S7 v# E
型9 s0 w% S2 w& y( K
-----
: U2 n+ n4 l9 {) e$ D0 l+ I铂铑" g" y2 c ~% N, O
13-
$ k4 H6 }% m, z* Q0 |/ @' Y铂
- N' \) p1 L% M& g. `3 x) ]
" I3 o& _5 a! z. u( `! [! ^( a7 O S
4 I. [: h: z; ?% F4 W A$ s型
9 ?% X8 p5 D2 t3 I, x# G2 M( m------
6 h4 f% f0 z0 c% [0 ?. i b铂铑% P( G( L9 Y! a
10-
" O, h) l& G1 G2 B8 ^" b; d" j' X: |铂* ~% v5 e, v: K9 d" ^. @. c! k
E/ ~# T3 e" `" H6 I1 f% F
型/ O# S; l, e. d6 H, X4 R h& k: W
------% W% ~& y8 z1 {: X+ @
镍铬# K$ U1 b' }& U. j+ V' k3 i& A: Z" S6 [
-# N/ C+ m) H+ x' g: e' T
康铜
& f7 F7 z1 `( A, S: K, c
2 A4 @( P- C$ k4 f J
# P% ]$ j. K9 Y1 H0 A2 G% R' G* D型
# r) a, d# n6 i4 {& K------
# A( S5 C+ \, N) G9 a7 t$ [) }9 {铁
4 T* {- a- \4 F& j4 g/ v-
o8 E3 e3 E7 }2 _0 J康铜
- Y5 \' ] S; C- i K
5 S& s/ c& ]0 A4 w s型. H1 B3 z/ W9 N' ~
------* ]" F, E4 V) h& ~9 z
镍铬7 q( y! Z3 A# ]0 _$ C' d. J
-
8 Y8 m$ m) f6 P镍铝- b: B8 E# |1 [3 m4 t% q, x
d% D6 p$ P; w9 Q+ m T' \* B: n4 [* W# I1 z* a
型
( A: Z! r/ ~, Z$ I------
7 j& `) I* }) V8 k3 |4 G铜' E: E, }& e* g5 r2 j) Y8 l# x% X- \
-
7 j x; H8 p9 W康铜
/ ?* y$ g& L2 H1 z ]& t2 V N& R4 _* |9 T7 @: z, O) o- y$ I
型' W) i: Z2 }# L( o3 l& i
------
$ c- B4 o6 E e镍铬硅 d4 y- U W. n7 X4 A! o
-6 m6 g1 c" I' Q4 {6 k0 U
镍硅
9 G) d$ }# k1 Z0 k$ W5 i) ?5 X * a, H. F7 {2 i0 |, [) }
2 y' x6 X' i) u- }. W其中
1 @% x) {8 T# h: t:B7 m- S/ `0 J! m; q
、
: p7 P0 Z. h6 i+ N. t* l. H& JR
) z4 H/ i5 _# g8 F2 L' U、
4 K# C! U. F, \3 B- e' x9 mS$ S- h7 ]3 v% A* |
属于贵金属热电偶
4 X9 }6 D% Y8 Q+ o6 ?;K
" s. T) @6 ]7 a、
5 v/ n7 M6 y; S' ]$ sE- U; g3 Y8 ^) L+ G. ~4 B
、
; w# ^8 p" f* |: m5 f# \N
6 b$ ?; n4 Y7 f1 ^6 P. D6 h+ @、- c9 O3 ]! O+ l3 k3 @
J
+ p# Q: C3 n7 b l属于廉金属热电偶% ]6 q% J5 O6 r
; T6 h& t) C; |1 M: [9 ?
型热电偶用于测量! F2 X. t2 n5 `5 P2 Y8 S
低温。/ ?0 f; w. y2 F& ?/ L" e6 C, D4 ~
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