热电偶应用原理

  yanzhicheng ·  2007-09-19 19:59  ·  61153 次点击
电偶的应用原理
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。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。
1.热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所
示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在
回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工
作的。
2.热电偶的种类及结构形成
(1)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1988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。
(2)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

10 条回复

zhubao512  2009-02-19 20:30
多谢分享!~
LINGHUCHUCHU  2008-03-30 13:04
感谢楼主提供这么好的资料。
renshan_lu  2008-03-02 21:01
热电偶工作原理:
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。
热电偶优点:
热电偶是工业中常用的温度测温元件,具有如下特点:
① 测量精度高:热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响。
② 热响应时间快:热电偶对温度变化反应灵敏。
③ 测量范围大:热电偶从 -40~+ 1600℃ 均可连续测温。
④性能可靠, 机械强度好。
⑤ 使用寿命长,安装方便。
热电偶的种类及结构:
( 1 )热电偶的种类
热电偶有 K 型(镍铬 - 镍硅) WRN 系列, N 型(镍铬硅 - 镍硅镁) WRM 系列, E 型(镍铬 - 铜镍) WRE 系列, J 型(铁 - 铜镍) WRF 系列, T 型(铜 - 铜镍) WRC 系列, S 型(铂铑 10- 铂) WRP 系列, R 型(铂铑 13- 铂) WRQ 系列, B 型(铂铑 30- 铂铑 6 ) WRR 系列等。
( 2 )热电偶的结构形式:
热电偶的基本结构是热电极,绝缘材料和保护管;并 与显示仪表、记录仪表或计算机等配套使用。在现场使用中根据环境,被测介质等多种因素研制成适合各种环境的热电偶。 热电偶简单分为装配式热电偶,铠装式热电偶和特殊形式热电偶;按使用环境细分有耐 高温热电偶,耐磨热电偶,耐腐热电偶,耐高压热电偶,隔爆热电偶,铝液测温用热电偶,循环硫化床用热电偶,水泥回转窑炉用热电偶,阳极焙烧炉用热电偶,高温热风炉用热电偶,汽化炉用热电偶,渗碳炉用热电偶,高温盐浴炉用热电偶,铜、铁及钢水用热电偶,抗氧化钨铼热电偶,真空炉用热电偶,铂铑热电偶等。
qqjjss  2008-03-02 20:40
热电偶的温度补偿应该还有很重要的一点零点补偿吧?
hycan  2007-10-25 00:01
S、B、E、K、R、J、T有何区别,除了材料?
另外热电偶有单独计量吗,还是需要跟表一起?
无名  2007-09-30 21:54
谢谢好心人了
无名  2007-09-30 21:52
谢谢好心人了
ufwt  2007-09-23 20:31
呵呵,看不懂,没有搞过这方面的..
量仔  2007-09-23 01:35
工业用热电偶的结构通常有4个部分组成:
①热电极。热电极俗称偶丝,有两条,一正一负。贵金属热电偶的偶丝直径一般为0.35 mm ~0.65 mm;贱金属热电偶的偶丝直径一般为0.5 mm~3.2 mm。偶丝的长短由安装条件而定,一般为250 mm~3000 mm。
②绝缘管
绝缘管是为了防止两条偶丝之间短路而设计的,材料一般为高铝陶瓷。从截面通常有两个孔,偶丝就分别从这两个孔通过。
③保护管
保护管套在绝缘管的外面,其作用是防止热电偶被腐蚀,避免火焰和气流的直接冲击,以及提高热电偶的强度。保护管的长度,常见的有750 mm、850 mm、900 mm、1100 mm等多种。
④接线盒
接线盒在保护管的上端,是供热电偶和补偿导线连接使用的,它的出线孔和盖子都用垫圈加以密封,以防污物落入而影响接线的可靠性。热电偶的接线盒里的两个接线柱旁边分别标有正、负号。
yanzhicheng  2007-09-19 20:00
(2)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。
3.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(特别是采用贵 金属时),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℃。

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