一、熱電偶-簡介
熱電偶是一種常用的測溫元件,,它可直接用于溫度的測量,,并將溫度信號轉換為熱電動勢信號,再通過二次儀表轉換成被測介質的溫度,。熱電偶具有結構簡單,、制造方便、測量范圍廣,、精度高,、慣性小、輸出信號便于遠傳等多種優(yōu)點,,因此在溫度測量中的應用極為廣泛,。
另外,熱電偶還是一種有源傳感器,,在測量時不需外加電源,使用極其方便,,常用其來測量爐子,、管道內氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。
二,、熱電偶分類
常用的熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶,。標準熱電偶指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差,、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶,,標準熱電偶具有與其配套的顯示儀表可供選用。而非標準熱電偶指不滿足標準熱電偶條件的熱電偶,,經常體現(xiàn)為在使用范圍過數(shù)量級上不及標準熱電偶,,沒有統(tǒng)一分度表,主要用于某些特殊場合的測量等,。
熱電偶按固定裝置型式可分為無固定裝置式,、螺紋式、固定法蘭式,、活動法蘭式,、活動法蘭角尺形式,、錐形保護管式六種。
熱電偶按性能結構方式可分為可拆卸式熱電偶,、隔爆式熱電偶,、鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶四種。
三,、熱電偶結構
熱電偶的外形因需要不同具有相當大的差別,,但其基本結構卻大致相同,都是由熱電極,、絕緣套保護管,、接線盒等部分構成,通常和顯示儀表,、記錄儀表,、電子調節(jié)器等儀器配套使用。
四,、熱電偶工作原理
熱電偶是利用熱電效應來進行溫度測量的,,熱電效應是指兩種不同成分的導體兩端接合成回路,當兩個接合點溫度不同時,,就會在回路中產生電動勢的現(xiàn)象,,產生的電動勢稱之為熱電勢。我們將直接用作測量介質溫度的一端稱為工作端或測量端,,將不直接用作測量介質溫度的一端稱為冷端或補償端,,將冷端與顯示儀表或其他配套儀器相連接,儀表上便會顯示出熱電偶所產生的熱電勢,。
熱電偶產生的熱動勢由兩部分組成,,一部分是兩種導體的接觸電動勢,另一部分是單一導體的溫差電動勢,。因此,,熱電勢的大小僅與組成熱電偶的導體材料和兩接合點的溫度有關,而與熱電偶的形狀尺寸等參數(shù)無關,。當熱電偶兩電極材料固定后,,熱電動勢便是兩接合點溫度的函數(shù)差。
在常規(guī)工業(yè)生產中,,被測對象極其復雜,,應在熟悉被測對象、掌握各種熱電偶特性的基礎上,,根據(jù)測量要求,、使用環(huán)境、溫度的高低等正確地選擇熱電偶。
選擇熱電偶因綜合考慮下列因素:
①,、被測物溫度范圍
②,、所需響應時間
③、連接電類型
④,、熱電偶或保護套管材料的抗化學腐蝕能力
⑤,、抗磨損或抗振動能力
⑥、安裝及限制要求