熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換成電能,并利用產(chǎn)生的熱電勢來測量溫度。對于熱電偶的熱電勢,應(yīng)注意以下問題:(1)熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫差的函數(shù),而不是熱電偶兩端溫差的函數(shù);(2)當熱電偶的材料均勻時,熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱電偶的長度和直徑無關(guān),只與熱電偶材料的成分和兩端溫差有關(guān)。(3)確定兩根熱電偶絲的材料成分后,熱電偶的熱電勢只與熱電偶的溫差有關(guān);如果熱電偶冷端的溫度保持恒定,熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的單值函數(shù)。熱電偶的基本結(jié)構(gòu):熱電偶用于工業(yè)溫度測量。其基本結(jié)構(gòu)包括熱電偶絲、絕緣管、保護管和接線盒等。熱電偶工作原理: 兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路。河南現(xiàn)場顯示熱電偶
選擇熱電偶時,應(yīng)考慮以下因素:1、實測溫度范圍;2.所需的響應(yīng)時間;3.連接點類型;4.熱電偶或護套材料的耐化學腐蝕性;5.抗磨損或抗振動能力;6.安裝和限制要求等。熱電偶的基本原理和使用方法常用的熱電偶分數(shù)有S、B、K、E、T、J等。這些都是標準化熱電偶。其中,K型,即鎳鉻硅熱電偶,是一種可以測量較高溫度的廉價熱電偶。由于這種合金在高溫下具有良好的抗氧化性,因此可用于氧化性或中性介質(zhì)。可以長時間測量1000度高溫,短時間測量1200度高溫。不能用在還原介質(zhì)中,否則會很快腐蝕。在這種情況下,只能用于500度以下的測量。比S型熱電偶便宜很多。重復(fù)性好,熱電勢大,靈敏度高,線性好。雖然其測量精度略低,但完全可以滿足工業(yè)溫度測量的要求,因此是工業(yè)上較常用的熱電偶。河南現(xiàn)場顯示熱電偶在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中,熱電偶元件一般端接在接頭上;但參考連接點卻很少位于接頭上。
熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶前接頭形狀有三種,根據(jù)熱電偶的類型、線徑和使用溫度,接頭可采用氣焊、對焊、電阻焊、電弧焊和銀焊等方法。在工業(yè)應(yīng)用中,為了便于安裝和延長熱電偶的使用壽命,通常使用外部套管,一般分為保護管型和鎧裝型。帶保護管的熱電偶是用于將熱電偶的芯線和絕緣管插入保護管的熱電偶。保護管可以防止芯線的氧化和腐蝕,并保持熱電偶的機械強度。熱電偶的測量原理與帶保護管的熱電偶相同。它用細長金屬管(稱為套管)代替絕緣管(陶瓷),氧化鎂(MgO)作為絕緣材料。由于外徑較薄,容易彎曲,較適合測量物體背面和狹窄縫隙的溫度。
在選擇壓縮彈簧熱電偶的安裝位置和插入深度時,注意以下幾點。1.帶保護套的壓縮彈簧熱電偶有傳熱和散熱損失。為了減少測量誤差,壓縮彈簧熱電偶應(yīng)有足夠的:插入深度。2.測量管道中心流體溫度的壓縮彈簧熱電偶的測量端一般應(yīng)插入管道中心(垂直或傾斜安裝)。如果被測流體的管徑為200mm,壓簧熱電偶的插入深度應(yīng)為100mm;3.對于高溫、高壓、高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護套對流體的阻力,防止保護套在流體的作用下破裂,可以采用保護管或熱套熱電偶的淺插入。壓縮彈簧熱電偶保護套的淺插入不應(yīng)小于75毫米;熱套熱電偶的標準插入深度為100毫米;4.如果需要測量煙道的煙氣溫度,雖然煙道的直徑為4m,但壓縮彈簧熱電偶的插入深度為1m。5.當測量原件插入深度超過1m時,應(yīng)盡量垂直安裝,或安裝支撐架和保護套管。貼片熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡單,價格低 廉、外形尺寸小、熱響應(yīng)時間快等特點。
常見的熱電偶分類:常用的熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶。所謂標準熱電偶,是指國家標準規(guī)定了熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差和統(tǒng)一的標準分度表,并有配套顯示儀表可供選擇的熱電偶。非標準化熱電偶在應(yīng)用范圍或數(shù)量級上不如標準化熱電偶,一般沒有統(tǒng)一的分度表,主要用于一些特殊場合的測量。我國標準化熱電偶自1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻均按IEC國際標準生產(chǎn),S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶被指定為我國統(tǒng)一設(shè)計的熱電偶。熱電偶丈量端和參考端之間必需有溫差。常州就地顯示熱電偶
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制,外有保護套管,用起來非常方便。河南現(xiàn)場顯示熱電偶
補償導線:由于熱電偶材料一般比較貴(特別是使用貴金屬的時候),而且測溫點到儀器的距離很長,為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度相對穩(wěn)定的控制室,連接到儀器終端。這是一種特殊的正負極性電線。選擇某一對導線,當其熱電特性在小于100的范圍內(nèi)與某一熱電偶一致時,只要熱電偶冷端小于100并與熱電偶冷端相連,就相當于延長了熱電偶,便于熱電偶冷端溫度處理。如果移動的冷端仍然處于高溫或波動的地方,此時的補償導線將失去其使用意義。河南現(xiàn)場顯示熱電偶