|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
热电偶测温原理
9 d, ^2 E! x8 ~# y . [) F% g' y; f/ x1 P2 I1 ?
{( t' d( A. O4 C# z& r+ a
两种电子密度不同的导体构成闭合回路& o! s; M/ S0 @$ S4 S
,3 ~; z7 _' O6 W* D) ]
如果两接头的温度不同3 _# h6 W1 t8 y0 a
,
. Z7 N" u: r7 n, {4 O5 `+ j回路中就有电流产生& `' V6 u; [ B& F8 k
,, r3 c8 Z$ ]/ Y
这种现象成为热电现象
% d5 p3 w7 y5 z( E,
7 `8 N U9 u; Z- q% F0 ~& I6 Q相应的电动势成为温差电势或热电势9 k& g8 y, V( c: q
,
" B) K9 }$ @' G- @" Y( _0 `' R3 Q它与温度有一定的函数关系1 v" e( N3 ]. F$ H" u3 X. j
,
) q* ~4 q% T# m/ J5 ?4 u) u% Z9 A5 i利用此关系就可测量温度。
, r: ^8 B; t% N" [8 ^) h * G# w3 Z0 B# C; y5 S9 F
7 z2 I+ P/ a2 y( s I7 X, t+ A这种现象包含的原理有* H3 }1 i/ D6 t9 i% X" `0 }
:
# E) O, O; ~ O/ I% `9 y帕尔帖定理/ F. c- C; {+ H6 k
----5 Z. Q; P1 v. z& b+ X$ y
不同材料结合在一起
; _: ^( E+ d3 E2 t,
- a; x3 n2 G3 E0 E# l: s Y在其结合面产生电势。# {8 S8 h! C* \& M) O. |5 ~4 h
3 \6 \3 H7 P/ }2 L$ q
汤姆逊定理. u& t& u/ i% A3 K
---
2 _0 p6 J a% _2 @6 Q由温差引起的电势。
, [0 P- r( ~0 @+ x n 1 R) [2 i' w" p/ C' u4 S# H- d
9 W* O' V6 W v$ `) ]) H
当组成热电偶的导体材料均匀时+ q1 b& h# c- Y9 i' `0 R* S+ W8 w
,
' W) R2 @- @" S/ u其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关: o. `( _$ g5 i6 c- I7 Q
,
3 R4 e+ \$ n; e v* Y6 t( E只
) ?& r. `% ]1 _0 O与导体材料的成分及两端的温度有关。因此9 d5 G7 w; h# ^) j& v
,. |- p2 `" \5 d; s4 X# z, t) Z
用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的
) y4 k8 u% u# A; Z8 o' Q* x+ h热电偶
% A# P! y) r! j' F3 K,
, y4 T6 t4 C% P' e( `1 [& d以满足不同温度对象测量的需要。& w: O6 L+ S0 Y a4 A* X
热电偶的结构+ ~! i' c+ h7 y/ B$ i) H
$ f/ n$ q& b; V8 q, h ! d+ f) |& F" V2 }" k; K" O
热电偶是有两根不同导体; T, h( e- E! D" }, w' l
(9 _ \# o, n8 [7 s7 C! [$ Q5 ?5 s$ g
或称电极7 `0 Q) m$ b1 p
)
$ G" F X% }3 Z4 U% T; E5 l构成的: F8 ~8 X! x: s F+ K
.
7 J% I0 I, P C# d$ K) I; a这两根导体一端焊接在一起) G4 v/ K; i$ z9 S' [
,
$ ]" X/ }5 ~( ?9 }0 D: U成为热端. ^) l/ L: T% [6 y2 C) \
(5 {! z7 b# r2 _" p- h, ]3 {
或
/ Q s' J2 k8 }: @称工作端
' H; p M) ^; ?),% U0 v0 `/ o$ J
测温时将此端处于被测介质中。
2 @ `2 B+ a, _. V/ B- C另一端称为冷端
5 Q; d2 a& A, y2 p1 \7 {: q0 B(
! Y5 `, a6 f. M; }3 k @' i3 v; ~4 K2 l或自由端
1 L! R/ E- }0 |( f& s8 q),
! D( X1 P2 v0 c9 S( Z接入二次仪表+ z# Y- g; T& D. E. K+ F! a+ f
(' R, z. F6 A% k- e. B! R& |
显示
6 b! r2 ^* p2 C. O仪表- D3 r+ Z2 u w n6 r
)
( L- s& k+ O# Y或电测设备。
0 T! o; i- }+ Y) B( T
* `4 k6 W# P, u$ Z/ J: Y a6 u _; A* ]7 O2 H5 }: a3 t2 t; p
、普通型热电偶
1 K& ?6 Z: h; E( W5 z:
) U2 G! O4 U/ _* F是应用最多的
* _( ~% u* s) c0 |,
, K1 m% }1 V) T. n9 Y主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据8 U; a6 v, h5 b7 r/ i. @* Q3 P
测温范围及环境的不同
. v0 s7 L! q* h9 U6 r,4 j3 {( O; Y8 N) ~
所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同
6 T3 Q* ~& `. `, w2 B,
( C7 ?5 ? v7 \9 `0 [但因使用条件基本类
! Q& r: R0 {4 Y% U6 f* @( N似
$ [) E& X- e( r8 T6 f }8 U( v,/ l, t0 K! C* n+ \" S6 B) e5 ?
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# A0 [* t y$ T
两种。
: h3 H8 }5 t2 ]: K& C% S
2 E, o( O, c, i, d h( c b5 Q" D- q, d _9 Y& S
、
0 P" r$ L1 V2 T+ ~, P铠装热电偶$ U" ?7 O. u# e: G, G7 E: M
:
' t2 O$ F' z& w* a又称缆式热电偶4 j" B0 V( r. J# x3 c% G: S
,; k% x! W9 K+ y0 }6 n+ G
是由热电极( K7 B1 v6 i. A+ g
( Y2 ]- u$ A4 {% E
多数采用的是铂丝
& O/ E3 C! z' P2 L,; A$ w- B/ h5 ~' c$ d) ~
也有用镍丝的/ ^4 o, b/ K4 A0 s# d
)
' R" z9 J# d+ h6 `& N. g# O0 J) x、
+ s1 L) i8 [# P/ ]1 W# E绝缘/ C3 ^) b0 f! u; }9 F" t' Z" |4 H
材料
: ~ x5 k- Y% e(: K8 i! t4 d# X H' z0 ^) U
通常为氧化镁粉末
5 W# {! g! O/ w- v- h)9 V- g$ V5 B( W" }
和金属保护管三者结合4 y4 ]3 R- X% X3 y
,, A* s1 r' H8 ^" O
经拉制而成一个坚实的整体。
2 P: W- J# y, D8 H0 q! g
4 p6 [8 w( P- |, b2 w6 a# W铠装热电偶有单支) [/ Z* |2 f. S- v( T
(
7 P. z- a! Z5 O) y: K双芯. ]8 I" ~. ]! S! k
)4 ~+ M/ c& K0 a% ^' } o
和双支
# y! c7 R: l% \5 O(
8 l7 G3 b6 W2 y1 u# T( A四芯 H0 G4 _. z/ u c
)
- N% T F4 p( B, T9 o7 T/ S之分
! X ?3 D, Z* q1 g,0 u8 I1 i4 u; D {% g
其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本4 G y- [( Q2 N8 X
形式。2 Y6 p. F3 B, o, I" U" f0 A
# r8 N6 s0 _+ a5 J- }- @9 @
铠装热电偶的参比端
. ]& l4 ^; c2 c" p; I# e2 _(
, G, s$ g! g8 ~& ~$ N; t接线盒% J- L7 E5 J8 Q5 L
)
: ^" t3 Q. q5 l, h' k" m# S5 \形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
: Q: M' K# k; v8 `# J4 q8 j1 U- Z `, b
% {* @9 A1 q4 W( P% A1 h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# ]( u1 m! q2 J' l; L- f; r
命长、便于安装等优点。外形尺寸有
4 r9 D- C) H* V7 F9 _& F0 g1 [; y% d( Pφ
c$ p t8 M+ `5
3 X2 B+ k; r! n$ n4 d0 S9 q) G、, Z( i) F2 r2 C& z4 J" r5 e. T5 O
φ
( E" d5 k% l) ]* h) m63 K9 k" j! x( _- Z/ l- V1 T
、
% u. W6 z l( C# Q! ?φ
+ A" P" d v4 L8 _# L8
( P+ D! e8 ]& ?1 Y. {8 L多种
; X" g5 {0 V7 _9 e2 Q& j. U,
1 I( b- z# o0 ?8 ]4 K* |9 h* Y' Z长度为6 G* B# Q8 l8 j
10~1000mm
. ?' G$ T m( u3 L6 q$ O5 }。
9 S: y- b, _7 l7 b& Q# c/ |常用热电偶种类# a# x' Y- m" O+ d
(3 B( K+ \1 G4 P) O$ T" S+ x
八种2 u$ X0 v. [* R W4 k5 ], d
) - o& @% H/ H6 l8 X) q
B
( \5 l) p5 T% z; ^型0 {5 g1 M* m. g9 d
------
+ U: z* {8 y0 N3 X; ~2 b铂铑
) U2 L$ v- q/ F2 B" N3 z30-9 i" P8 m! F4 W
铂铑
5 T8 p: Y+ C# v3 [! A; F6 R5 z; \/ L" F: l8 Q; ^, c
型! ?" b5 j$ {! I$ \- N, i, K, c3 h
-----) z+ f; A/ q, Q
铂铑: w1 @" c y4 ?9 Z- q* Q
13-, C$ B. W: U& z0 x6 r5 V
铂4 {2 ], a+ t! v) t2 l# ^
3 N* \7 f9 y4 s3 i4 Z) M1 n
S4 o- \- `8 x8 S( x
型2 Y8 e/ i- S8 T( J
------
" t* G4 B( ?# ]& V5 S. R铂铑" ~# I+ B" N6 M2 b! X! D7 H: s6 `
10-
8 l/ `$ [/ S4 C6 n: Y; \铂. C; O S* S+ Q% H3 ~# e6 z
E, c" R, c0 X D7 n5 Z+ l
型" i z$ R: w' ?' v7 {
------, K7 F- M' [1 J; U) V
镍铬7 X* Z2 E8 m o; e
-
2 N$ y+ u% Y' B# I4 k% t康铜( u9 ^8 n# a0 e: Y; K G; r0 K2 T
. y3 n5 f3 u. N& s; S$ U
J
+ ^5 e+ _3 E7 _) L- o型
' |; m/ ^: c: u. u------
2 e8 I- z- p8 D0 Y1 o3 o铁
2 Q( z. [! o/ H6 @" X-9 ?/ O( _5 Q1 s3 q, o% T
康铜: K% Z6 m0 F+ X- ^8 o5 k
K! H7 ?! K$ t( M+ J
型: x" g6 G+ {% c. H0 E8 m
------
" H! _" }0 ~8 D8 |4 F! L3 V镍铬+ P$ }' `0 d) v7 ~. z) R
-3 s; v! v) H. f. `# r
镍铝
7 d5 F' p" F0 ]# b2 d+ T # C* C6 V9 I0 ^& c& T! [2 c4 u
T/ r# {# \/ m' N
型
/ l+ s, [1 o$ r* Z/ |5 w7 K& J------
! e6 `( a+ p8 Q- F, }" G铜- A) ^# m! L; H) H
-
# X: T W) B: k. V+ ?康铜
- a/ c0 K# X. H. J5 V- r3 h N) J9 C: B& Y% D Z! {, x+ M+ n
型
" V0 u+ a+ P) a2 O, D6 o------
8 p" T, T" `( o镍铬硅
. k$ h; M$ Y/ ^! b' r D V-, u1 s6 i" j. ^$ L/ _
镍硅
( w% R3 f: g: n5 y2 O ' p$ t% i5 y3 c2 U
' [* f0 x+ N* _' S* o
其中
8 K2 c' ~/ O/ J M% C:B
6 b: Z; y6 q+ u8 q、
& X( @$ {1 z; `- H( i7 gR; B: t# c" }# X1 \8 }+ J" i& q
、+ {, u, z: S: o7 G
S
& Y) g3 v! r9 ?. O; B' O* V' ]: d属于贵金属热电偶
2 q& C4 e$ g9 ^6 M$ R: ]% q;K
& S/ _0 a6 ?% J6 T4 U; K、
3 j; v( P, f$ R. \0 g- [9 z, ~E
; m. _' k+ K' K2 ~、( r& r- T8 G3 F
N
% {1 k2 y2 f2 g9 C、
- E% B1 ]2 p; W2 o* Q' b) n/ _J0 [. v" V/ D7 \3 }& N
属于廉金属热电偶. p3 P- E( T+ z. @
; T% w4 I3 v" o+ B
型热电偶用于测量" {% a) F6 F( e, m
低温。, w0 c2 [7 E1 I, l: J5 L' O3 H
|
|