热电偶工作原理

发布 2019-06-25 21:36:17 阅读 3839

热电偶原理热电偶测温原理热电偶工作原理。

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的。其优点是:

1、测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

2、测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。

3、构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

常用的热电偶材料有热电偶分度号热电极材料

正极负极 s 铂铑10 纯铂 r 铂铑13 纯铂 b 铂铑30 铂铑6 k 镍铬镍硅 t 纯铜铜镍 j 铁铜镍 n 镍铬硅镍硅 e 镍铬铜镍。

热电偶的种类。

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。

标准化热电偶我国从2023年1月1日起,热电偶和热电阻全部按iec国际标准生产,并指定s、b、e、k、r、j、t七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:

1、组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;

2、两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;

3、补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;

4、保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

热电偶冷端的温度补偿。

由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用***时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

热电偶是一种感温元件 , 它把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路 , 当两端存在温度梯度时 , 回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在 seebeck 电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端, 温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。

根据热电动势与温度的函数关系 , 制成热电偶分度表 ; 分度表是自由端温度在 0 ℃ 时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中接入第三种金属材料时 , 只要该材料两个接点的温度相同 , 热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此 , 在热电偶测温时 , 可接入测量仪表 , 测得热电动势后 , 即可知道被测介质的温度。

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