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热电偶的原理、特点及焊接方法
- 2019-04-02-

热电偶是工业中常用的温度传感元件之一。优点是:


1测量精度高。由于热电偶与被测对象直接接触,所以不受中间介质的影响。


2宽测量范围。常用热电偶可连续测量-50~+1600°C,一些特殊热电偶可测量-269°C(如金铁、镍、铬等),而Zui可达+2800°C(如钨铋)。


3结构简单,使用方便。热电偶通常由两根不同的电线组成,不受尺寸和开口的限制。它们有保护套,使用非常方便。


1.热电偶测温的基本原理


钎焊两种不同材料的导体或半导体A和B形成一个闭环,。当导体A和B的两个附着点1和2之间存在温差时,两者之间会产生一个电动势,一个大小的电流在回路中形成,这种现象称为热电效应。热电偶利用这种效应工作。


2.热电偶类型与结构形成


(1)热电偶类型


常用的热电偶可分为两类:标准热电偶和非标准热电偶.所谓的标准热电偶是指国家。


该标准规定了热电偶与温度的关系、公差以及具有统一标准索引表的热电偶。


有可供选择的显示仪器。非标准化热电偶的使用或数量级低于标准。


热电偶一般没有统一的标度表,它主要用于某些特殊场合的测量。


自1988年1月1日以来,标准热电偶和热敏电阻均按照IEC国际标准生产,七种标准热电偶S、B、E、K、R、J和T被指定为中国的统一设计。热电偶。


(2)热电偶的结构,为保证热电偶的可靠稳定运行,其结构要求如下:


1构成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;


2两个热电极之间应保持良好的绝缘性,以防止短路;


补偿线与热电偶自由端的连接应方便可靠;


4保护套应确保热电极与有害介质充分隔离。


3.热电偶冷结的温度补偿


       由于热电偶材料通常比较昂贵(特别是在使用贵金属时),而且测温点离仪表很远,为了节省热电偶材料和降低成本,通常采用补偿线来冷却热电偶的冷端(自由端延伸到相对稳定的温度控制室并连接到仪表终端)。必须指出的是,热电偶补偿线的作用只延伸了热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表终端,其本身并没有消除冷端温度变化对测温的影响,不进行补偿。因此,需要其它的校正方法来补偿0≠0°C的冷结温度对温度测量的影响。


       在使用热电偶补偿线时,必须注意模型匹配,极性不能不正确地连接,补偿线与热电偶连接端之间的温度不能超过100°C。


热电偶焊接法


1,弧焊


弧焊可分为两种类型:分支焊和交流焊。


       在直流焊接中,热电偶连接到电源的正极,碳棒(光谱)连接到电源的负极。碳棒与热电极的顶端瞬间接触,开始电弧,测量端熔化成球形,然后迅速离开碳棒。该焊接方法简单,操作方便,测量端不易沾污,适用于贵金属热电偶的焊接。


        交流焊接适用于廉价的金属热电偶焊接。在焊接之前,小心地从25-30毫米的测量端取出氧化物,然后对齐两个电极的顶部,并将它们扭曲成一个扭曲。焊接时,焊剂被施加在热电极的顶部,在电弧火焰中熔化,使3-5S熔化。经球形处理后,可迅速取出,焊点上的残留物可明显去除。该方法设备简单,操作方便,但热电偶焊点及附近电极均有渗碳和着色现象。


2,氩弧焊


       该氩弧焊装置由直流焊接电源、高频振荡器、焊枪、对焊电源和夹具组成。焊接时,焊枪喷嘴伸出的钽钨丝作为负极,焊接热电偶作为正极固定在夹具上。当两极通过高频高压时,电弧被点燃,晶闸管用来调节电弧强度,在氩保护下,铈钨和焊接热电偶之间产生电弧放电,并产生电弧。高温将热电偶导线的端面熔化成球形。为了方便热电偶与电极的对准,工作夹具和火炬可以水平和垂直地在空间中移动。该焊接枪配有直径分别为1mm和1.5mm的铈钨电极,用于不同直径的热电偶焊接。


3、气焊


       在使用气焊时,应先加热电极的顶部,首先施加焊剂(例如,镍铬镍硅偶焊剂与一半的四硼酸盐和石英砂混合使用),然后将热电极置于乙炔或氧氢火焰中。在中间,熔化成球状后迅速去除,并立即放入热水中冲洗掉焊点上的残留物。该方法操作简单,应用广泛。适用于价格低廉的金属热电偶焊接。


4、碳粉焊


       该碳粉焊接装置与弧焊相似,只是电源的一极不与碳棒连接,而是连接到含有碳粉的石墨坩埚上,另一端连接到焊接热电偶。焊接时,将热电极插入石墨粉末中,并在几秒钟内焊接。这种焊接方法比电弧焊更方便,但容易使热电极脆性。该方法适用于价格低廉的金属热电偶的焊接。


5.盐水焊接


       将氯化钠溶液置于烧杯内,铂丝作为电极放置在水溶液中,热电极作为另一电极。焊接时,热电偶顶部与溶液轻微接触,开启电源,电弧启动后,电源迅速关闭。该焊接方法适用于直径为0.03mm~0.3mm的热电偶的焊接。


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