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熱電偶的應用與原理


熱電偶是工業上*常用的溫度檢測元件之一。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*低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),*高可達+2800℃(如鎢-铼)。
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制,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,兩者之間便産生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱爲熱電效應。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
常用熱電偶可分爲標准熱電偶和非標准熱電偶两大类。所调用標准熱電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国际标准天天鲁啊鲁在线看,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.熱電偶冷端的溫度補償
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℃。 
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