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热电偶和探针相关知识
- 2019-04-03-

首先,热电偶/探头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/探针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。常用的热电偶/探针可在-50~+1600°C连续测量,在-269°C热电偶/探针(如金、铁、镍、铬等)、SUI高至+2800°C(如钨-铼)时可测得一些特殊热电偶/探针。


3结构简单,使用方便。热电偶/探针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。


第二,什么是热电偶?


热电偶是温度测量中的接触测温元件。它将温度信号转换为热电势信号,通过电测仪的配合可以测量被测温度的温度。


第三,热电偶/探针测温的基本原理。


两种不同材料的导体或半导体A和B形成闭环。当导体A和B的两个附着点1和2之间存在温差时,在两者之间产生一个电动势,从而形成一个尺寸为1的环A电流,称为热电效应。这就是所谓的Seebeck效应。热电偶/探针就是这样工作的。


导体A和B称为热电极。较高的温度端(T>)称为工作端(通常是焊接在一起);低温端(to>)称为自由端(通常在恒定温度下)。


根据热电势和温度函数。可以制成热电偶索引表。得到了在自由端温为=00℃条件下的索引表。不同的热电偶有不同的索引表。


当第三金属材料连接到热电偶回路时,只要材料的两个触点的温度相同,热电偶产生的热电电位将保持不变,即不受第三金属接触回路的影响。因此,当热电偶测量温度时,可以连接测量仪器,在测量了热电电位之后,就可以知道被测介质的温度。


理论上,任何两种导体都可以制成热电偶,但实际上并不是所有的材料都能制造热电偶,因此热电极材料必须满足以下条件:


(1)热电偶材料在温度作用下可产生较高的热电势,热电势与温度的关系为线性或近似线性的单值函数关系;


(2)具有较高的温度测量能力,可在较宽的温度范围内国产化应用。长期使用后,物理、化学和热电性能保持稳定;


(3)材料的电阻温度系数小,电阻率高,导电性好,热容量小;


(4)重现性好,便于大批量生产和交换,便于编制统一的指标表;


(5)力学性能好,材料均匀;


(6)资源丰富,价格低廉。


四。热电偶/探针类型和结构


(1)热电偶/探针的类型


普通热电偶/探针可分为:


标准热电偶/探针


2、非标准热电偶/探头两类。


所谓标准热电偶/探针,是指热电偶/探头的国家标准规定其热电电位与温度的关系、允许误差以及统一的标准索引表。它有自己的显示仪器。非标准化热电偶/探针不像标准热电偶/探针那样标准或数量级,一般没有统一的标引表,在某些特殊场合主要用于测量。


标准热电偶/探头自1988年1月1日起,全部按照IEC国际标准生产热电偶/探头和热敏电阻,并指定了7种标准热电偶S、B、E、K、R、J和T。该探头是国内统一设计的热电偶/探头。


(2)热电偶/探针结构,为保证热电偶/探头的可靠稳定运行,其结构要求如下:

1热电偶/探头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;

3补偿线与热电偶/探头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)。冷结温度补偿


由于热电偶/探针材料一般价格昂贵(特别是使用贵金属时),且测温点远离测温仪,为了节省热电偶材料,降低成本,热电偶/探头通常采用补偿导线。冷端(自由端)延伸到相对稳定的温度控制室,并连接到仪表端子。必须指出的是,热电偶/探头补偿线的功能只延伸了热电极,使热电偶/探头的冷端移动到控制室的仪表终端。它不排除冷端温度变化对温度测量的影响。接受补偿。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。


当使用热电偶/探针补偿线时,模型必须匹配,极性不能不正确地连接,补偿线与热电偶/探针连接之间的温度不应超过100°C。


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