熱電偶基本原理和使用方法 常用的熱電偶分度號有 S、B、K、E、T、J 等。這些是標準化的熱電偶。其中K型又稱為鎳鉻鎳硅熱電偶,是一種可以測量更高溫度的廉價熱電偶。由于該合金具有良好的高溫抗氧化性,可用于氧化性或中性介質。可長時間測1000度高溫,短時間測1200度高溫。不能用于還原性介質,否則會很快腐蝕,這種情況下只能用于500度以下的測量。它比S型熱電偶便宜很多,重復性很好,產生的熱電勢很大,所以靈敏度很高,線性很好。雖然其測量精度略低,但*可以滿足工業(yè)測溫的要求,因此是工業(yè)上zui常用的熱電偶。 概述: 作為工業(yè)溫度測量中應用*泛的溫度傳感器之一,熱電偶與鉑熱電阻一起占到了溫度傳感器總量的60%左右。熱電偶通常與顯示儀表等配合使用,在各種生產過程中直接測量-40~1800℃范圍內液體、蒸氣、氣體介質和固體的表面溫度。 熱電偶的工作原理: 具有不同組件的兩個導體(稱為熱電偶線或熱電極)在兩端連接成一個回路。當結溫不同時,回路中會產生電動勢。這種現(xiàn)象稱為熱電效應,這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶利用這一原理來測量溫度。直接用于測量介質溫度的一端稱為工作端(也稱為測量端),另一端稱為冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表相連,顯示儀表將指示熱電偶產生的熱電勢。 熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉化為電能,并利用產生的熱電勢來測量溫度。對于熱電偶的熱電勢,應注意以下問題: (1)熱電偶熱電勢是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù); (2)熱電偶產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料均勻時,與熱電偶長度和直線不同直徑與熱電偶材料的成分和兩端的溫差無關; (3)熱電偶兩根熱電偶線材的材料組成確定后,熱電偶的熱電勢大小只與熱電偶的溫差有關;如果熱電偶冷端的溫度保持恒定,則熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的單值函數(shù)。 熱電偶的基本結構: 用于工業(yè)測溫的熱電偶的基本結構包括熱電偶線、絕緣管、保護管和接線盒。 一、常用熱電偶線材及其性能 1、鉑銠10鉑熱電偶(分度數(shù)為S,又稱單鉑銠熱電偶) 熱電偶正極為含銠10%的鉑銠合金,負極為純鉑;其特點是: (1)熱電性能穩(wěn)定,抗氧化性強,適合在氧化性氣氛中連續(xù)使用,長期使用溫度可達1300℃,超過1400℃,即使在空氣中,純鉑絲也會再結晶,造成晶粒粗糙且斷裂; (2)精度高,在所有熱電偶中精度等級最高,通常用作標準或測量更高的溫度; (3)使用范圍廣,一致性好,互換性好; (4)主要缺點是:差動熱電勢小,靈敏度低;價格較貴,機械強度低,不適合在還原性氣氛或有金屬蒸氣存在的情況下使用。 2、鉑銠13鉑熱電偶(分度號為R,又稱單鉑銠熱電偶) 熱電偶正極為含13%的鉑銠合金,負極為純鉑,與S型熱電偶相比,其電位率約大15%,其他性能幾乎相同.這類熱電偶在日本工業(yè)中作為高溫熱電偶使用最多,而在中國使用較少; |