熱電偶的應用與原理
熱電偶是業內*常用的溫度傳感元件之一。它的優點是:
①測量精度高。由于熱電偶與被測物直接接觸,不受中間介質的影響。
②測量范圍寬。常用熱電偶可在-50~+1600℃范圍內連續測量,部分特殊熱電偶可在*低-269℃(如金-鐵-鎳-鉻)*高+2800℃下測量(如鎢錸)。
③結構簡單,使用方便。熱電偶通常由兩根不同的金屬絲組成,不受大小和開頭的限制,外有保護套,使用起來非常方便。
一、熱電偶測溫的基本原理
將兩個不同材料的導體或半導體A、B焊接成一個閉合回路。當導體A和B的兩個粘點1和2之間存在溫差時,兩者之間就會產生電動勢,從而在回路中形成大電流,稱為熱電效應。熱電偶利用這種效應來工作。
2、熱電偶的種類和結構
(1) 熱電偶的種類
常用的熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所稱標準熱電偶是指國家標準中規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、統一標準分度表的熱電偶。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上不如標準化熱電偶,一般沒有統一的分度表,主要用于一些特殊場合的測量。
標準化熱電偶在我國,自1988年1月1日起,所有熱電偶和熱電阻均按IEC國際標準生產,S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶在我國統一。國家。設計熱電偶。
(2)熱電偶的結構為保證熱電偶可靠穩定工作,其結構要求如下:
①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
② 兩個熱電極相互連接。應絕緣良好,防止短路;
③補償線與熱電偶自由端的連接應方便可靠;
④保護套應能保證熱電極與有害介質隔離。
3.熱電流冷端的溫度補償。
由于熱電偶的材料一般比較貴(尤其是貴金屬時),而且測溫點到儀器的距離很遠,為了節省熱電偶材料,降低成本,通常采用補償線連接熱電偶的冷端。 (自由端)伸入溫度相對穩定的控制室,接儀表端子。必須指出,熱電偶補償線的作用只是延長熱電極,使熱電偶的冷端移到控制室的儀表端。因此,當冷端溫度t0≠0℃時,需要采用其他校正方法來補償對溫度測量的影響。
使用熱電偶補償線時,一定要注意配套型號,極性不能接錯,補償線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。