热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其长处是:
①丈量精度高。因热电偶直接与被测目标触摸,不受中心介质的影响。
②丈量规模广。常用的热电偶从-50"+1600℃均可边续丈量,某些特别热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③结构简略,运用便利。热电偶一般是由两种不同的金属丝组成,并且不受巨细和最初的约束,外有维护套管,用起来十分便利。
1.热电偶测温基本原理
将两种不同资料的导体或半导体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,两者之间便发生电动势,因而在回路中构成一个巨细的电流,这种现象称为热电效应。热电偶便是运用这一效应来作业的。
2.热电偶的品种及结构构成
(1)热电偶的品种
常用热电偶可分为规范热电偶和非规范热电偶两大类。所调用规范热电偶是指国家规范规则了其热电势与温度的联系、答应差错、并有一致的规范分度表的热电偶,它有与其配套的显现外表可供选用。非规范化热电偶在运用规模或数量级上均不及规范化热电偶,一般也没有一致的分度表,首要用于某些特别场合的丈量。
规范化热电偶 我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻悉数按IEC国际规范出产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种规范化热电偶为我国一致规划型热电偶。
(2)热电偶的结构方式 为了确保热电偶牢靠、稳定地作业,对它的结构要求如下:
① 组成热电偶的两个热电极的焊接有必要结实;
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在端的衔接要便利牢靠;
④ 维护套管应能确保热电极与有害介质充沛阻隔。
3.热电偶冷端的温度补偿
因为热电偶的资料一般都比较宝贵(特别是选用贵金属时),而测温点到外表的间隔都很远,为了节约热 电偶资料,降低成本,一般选用补偿导线把热电偶的冷端(自在端)延伸到温度比较稳定的操控室内,衔接到外表端子上。有必要指出,热电偶补偿导线的效果只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到操控室的外表端子上,它本身并不能消除冷端温度改变对测温的影响,不起补偿效果。因而,还需选用其他批改办法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。
在运用热电偶补偿导线时有必要留意类型般配,极性不能接错,补偿导线与热电偶衔接端的温度不能超过100℃。
4.热电偶功能和参数
(1).热呼应时刻
在温度呈现阶跃改变时,热电偶的输出改变至阶跃改变值的50%所需求的时刻称为热呼应时刻,用τ0.5 表明。
(2).公称压力
一般是指在作业温度下维护管所能接受的静态外压而不决裂,实际上,公称压力不只与维护管资料、直径、壁厚有关,还与其结构方式、装置办法、置入深度以及被测介质的流速和品种等有关。
(3).热电偶最小置入深度
应不小于其维护管外径的8~10倍(特别产品破例)
5.热电偶维护管
维护管的效果是维护感温元件,使其不与被测介质直触摸摸,防止或削减有害介质的腐蚀,火焰和气流的冲刷和辐射,以及机械损害,一起还起着固定和支撑传感器感温元件的效果。321,304和316(316L)系列不锈钢维护管是用得最为广泛的资料,一般运用在900℃以下,部分产品也能用到1150℃;900℃以上一般运用非金属资料维护管。
6.热电偶结构的分类
依照热电偶的组成结构分为热电偶测温导线、铠装热电偶、装配式热电偶。