探討熱電偶的測溫原理
發布時間:2011-07-28
中心議題:
熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,是由兩種不同成分的導體兩端接合成回路時,當兩接合點 熱re電dian偶ou溫wen度du不bu同tong時shi,就jiu會hui在zai回hui路lu內nei產chan生sheng熱re電dian流liu。如ru果guo熱re電dian偶ou的de工gong作zuo端duan與yu參can比bi端duan存cun有you溫wen差cha時shi,顯xian示shi儀yi表biao將jiang會hui指zhi示shi出chu熱re電dian偶ou產chan生sheng的de熱re電dian勢shi所suo對dui應ying的de溫wen度du值zhi。熱re電dian偶ou的de熱re電dian動dong熱re將jiang隨sui著zhe測ce量liang端duan溫wen度du升sheng高gao而er增zeng長chang,它ta的de大da小xiao隻zhi與yu熱re電dian偶ou材cai料liao和he兩liang端duan的de溫wen度du有you關guan,與yu熱re電dian極ji的de長chang度du、直徑無關。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結構卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調節器配套使用。
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測量範圍廣。常用的熱電偶從-50"+1600℃均可邊續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(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製,外有保護套管,用起來非常方便。
1.熱電偶測溫基本原理
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,如圖2-1-1所示。當導體A和B的兩個執著點1和2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個大小的電流,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。
2.熱電偶的種類及結構形成
(1)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係、允許誤差、bingyoutongyidebiaozhunfendubiaoderedianou,tayouyuqipeitaodexianshiyibiaokegongxuanyong。feibiaozhunhuaredianouzaishiyongfanweihuoshuliangjishangjunbujibiaozhunhuaredianou,yibanyemeiyoutongyidefendubiao,zhuyaoyongyumouxieteshuchanghedeceliang。biaozhunhuaredianou 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,並指定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。
(2)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
由於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製室內,連接到 儀(yi)表(biao)端(duan)子(zi)上(shang)。必(bi)須(xu)指(zhi)出(chu),熱(re)電(dian)偶(ou)補(bu)償(chang)導(dao)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)隻(zhi)起(qi)延(yan)伸(shen)熱(re)電(dian)極(ji),使(shi)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)冷(leng)端(duan)移(yi)動(dong)到(dao)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)儀(yi)表(biao)端(duan)子(zi)上(shang),它(ta)本(ben)身(shen)並(bing)不(bu)能(neng)消(xiao)除(chu)冷(leng)端(duan)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)對(dui)測(ce)溫(wen)的(de)影(ying)響(xiang),不(bu)起(qi)補(bu)償(chang)作(zuo)用(yong)。因(yin)此(ci),還(hai)需(xu)采(cai)用(yong)其(qi)他(ta)修(xiu)正(zheng)方(fang)法(fa)來(lai)補(bu)償(chang)冷(leng)端(duan)溫(wen)度(du)t0≠0℃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100℃。
4.總結
本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)對(dui)熱(re)電(dian)偶(ou)這(zhe)種(zhong)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)基(ji)本(ben)應(ying)用(yong)原(yuan)理(li)的(de)討(tao)論(lun),它(ta)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)成(cheng),以(yi)及(ji)它(ta)的(de)分(fen)類(lei)應(ying)用(yong)等(deng)等(deng),通(tong)過(guo)本(ben)文(wen)你(ni)能(neng)學(xue)到(dao)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)基(ji)本(ben)應(ying)用(yong)知(zhi)識(shi),本(ben)文(wen)對(dui)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)分(fen)析(xi)十(shi)分(fen)透(tou)徹(che),細(xi)心(xin)積(ji)累(lei)的(de)人(ren)一(yi)定(ding)能(neng)從(cong)中(zhong)有(you)所(suo)收(shou)獲(huo)。
- 探討熱電偶的測溫原理及其應用
- 列舉分析了熱電偶的種類及結構形成
- 利用熱電偶冷端的溫度補償的功能
熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,是由兩種不同成分的導體兩端接合成回路時,當兩接合點 熱re電dian偶ou溫wen度du不bu同tong時shi,就jiu會hui在zai回hui路lu內nei產chan生sheng熱re電dian流liu。如ru果guo熱re電dian偶ou的de工gong作zuo端duan與yu參can比bi端duan存cun有you溫wen差cha時shi,顯xian示shi儀yi表biao將jiang會hui指zhi示shi出chu熱re電dian偶ou產chan生sheng的de熱re電dian勢shi所suo對dui應ying的de溫wen度du值zhi。熱re電dian偶ou的de熱re電dian動dong熱re將jiang隨sui著zhe測ce量liang端duan溫wen度du升sheng高gao而er增zeng長chang,它ta的de大da小xiao隻zhi與yu熱re電dian偶ou材cai料liao和he兩liang端duan的de溫wen度du有you關guan,與yu熱re電dian極ji的de長chang度du、直徑無關。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結構卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調節器配套使用。
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測量範圍廣。常用的熱電偶從-50"+1600℃均可邊續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(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製,外有保護套管,用起來非常方便。
1.熱電偶測溫基本原理
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,如圖2-1-1所示。當導體A和B的兩個執著點1和2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個大小的電流,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。
2.熱電偶的種類及結構形成
(1)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係、允許誤差、bingyoutongyidebiaozhunfendubiaoderedianou,tayouyuqipeitaodexianshiyibiaokegongxuanyong。feibiaozhunhuaredianouzaishiyongfanweihuoshuliangjishangjunbujibiaozhunhuaredianou,yibanyemeiyoutongyidefendubiao,zhuyaoyongyumouxieteshuchanghedeceliang。biaozhunhuaredianou 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,並指定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。
(2)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
由於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製室內,連接到 儀(yi)表(biao)端(duan)子(zi)上(shang)。必(bi)須(xu)指(zhi)出(chu),熱(re)電(dian)偶(ou)補(bu)償(chang)導(dao)線(xian)的(de)作(zuo)用(yong)隻(zhi)起(qi)延(yan)伸(shen)熱(re)電(dian)極(ji),使(shi)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)冷(leng)端(duan)移(yi)動(dong)到(dao)控(kong)製(zhi)室(shi)的(de)儀(yi)表(biao)端(duan)子(zi)上(shang),它(ta)本(ben)身(shen)並(bing)不(bu)能(neng)消(xiao)除(chu)冷(leng)端(duan)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)對(dui)測(ce)溫(wen)的(de)影(ying)響(xiang),不(bu)起(qi)補(bu)償(chang)作(zuo)用(yong)。因(yin)此(ci),還(hai)需(xu)采(cai)用(yong)其(qi)他(ta)修(xiu)正(zheng)方(fang)法(fa)來(lai)補(bu)償(chang)冷(leng)端(duan)溫(wen)度(du)t0≠0℃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100℃。
4.總結
本(ben)文(wen)通(tong)過(guo)對(dui)熱(re)電(dian)偶(ou)這(zhe)種(zhong)電(dian)子(zi)元(yuan)器(qi)件(jian)的(de)基(ji)本(ben)應(ying)用(yong)原(yuan)理(li)的(de)討(tao)論(lun),它(ta)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)成(cheng),以(yi)及(ji)它(ta)的(de)分(fen)類(lei)應(ying)用(yong)等(deng)等(deng),通(tong)過(guo)本(ben)文(wen)你(ni)能(neng)學(xue)到(dao)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)基(ji)本(ben)應(ying)用(yong)知(zhi)識(shi),本(ben)文(wen)對(dui)熱(re)電(dian)偶(ou)的(de)分(fen)析(xi)十(shi)分(fen)透(tou)徹(che),細(xi)心(xin)積(ji)累(lei)的(de)人(ren)一(yi)定(ding)能(neng)從(cong)中(zhong)有(you)所(suo)收(shou)獲(huo)。
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