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斯美特儀表介紹WRN熱電偶四大基本定律以及選型

閱讀：1201 發(fā)布時(shí)間：2017-7-8

WRN熱電偶的基本定律包括均質(zhì)導(dǎo)體定律、中間導(dǎo)體定律,、中間溫度定律以及參考電極定律,，熱電偶的這四大基本定律對(duì)熱電偶的應(yīng)用有及其重要的作用。

一均質(zhì)導(dǎo)體定律

定義：由同一種均質(zhì)材料（導(dǎo)體或半導(dǎo)體）兩端焊接組成閉合回路,，無(wú)論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布,，將不產(chǎn)生接觸電勢(shì)，溫差電勢(shì)相抵消,，回路中總電勢(shì)為零,。

可見(jiàn)，熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電極材料不均勻,，由于溫度梯存在,，將會(huì)產(chǎn)生附加熱電勢(shì)。

證明：熱電偶的電勢(shì)由兩個(gè)接觸電勢(shì)和兩個(gè)溫差電勢(shì)構(gòu)成,。即：

1由于材料相同,，沒(méi)有接觸電勢(shì)；而溫差電勢(shì)為大小相同,，方向相反的兩個(gè)電勢(shì),，相互抵消，也為零,。

應(yīng)用：根據(jù)這個(gè)定律,，可以檢驗(yàn)兩個(gè)熱電極材料成分是否相同（稱為同名極檢驗(yàn)法），也可以檢查熱電極材料的均勻性,。

二中間導(dǎo)體定律

定義：在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體（第三導(dǎo)體）,，只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，中間導(dǎo)體的引入對(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)有影響,。

證明：證明過(guò)程參考熱電偶中間定律的證明

應(yīng)用：依據(jù)中間導(dǎo)體定律,，在熱電偶實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接,、冷端開(kāi)路的形式,，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)。例如,，用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,，在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)是不會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生附加誤差。再比如可以將熱電偶的兩端不焊接而直接插入液態(tài)金屬中或直接焊在金屬表面進(jìn)行溫度測(cè)量,。

三中間溫度定律

定義：熱電偶回路兩接點(diǎn)（溫度為t,，t0）間的熱電勢(shì)，等于熱電偶在溫度為t,、tn時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為tn,、t0時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和。tn稱中間溫度,。

應(yīng)用：由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)系,當(dāng)冷端溫度不為0攝氏度時(shí),，不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)E（t,，t0）直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)E（t,，t0）直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測(cè)溫度值,，需按中間溫度定律進(jìn)行修正,。初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來(lái)修正!

四參考電極定律

定義：如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)已知，則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)也已知。

證明：

導(dǎo)體A,、B分別與標(biāo)準(zhǔn)電極C組成熱電偶,，若它們所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)為已知，那么,，導(dǎo)體A與B組成的熱電偶,，其熱電動(dòng)勢(shì)為

應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)電極定律是一個(gè)極為實(shí)用的定律。純金屬的種類(lèi)很多,，而合金類(lèi)型更多,。因此，要得出這些金屬之間組合而成熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì),，其工作量是極大的,。由于鉑的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,，熔點(diǎn)高,，易提純，所以,，我們通常選用高純鉑絲作為標(biāo)準(zhǔn)電極,，只要測(cè)得各種金屬與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)，則各種金屬之間相互組合而成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)可以得到,。

例如：熱端為100℃,，冷端為0℃時(shí)，鎳鉻合金與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為2.95mV,，而考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為-4.0mV,，則鎳鉻和考銅組合而成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)則為 2.95mV-（-4.0mV）=6.95mV。

WRN熱電偶溫度測(cè)量范圍和允許誤差

熱電偶類(lèi)別	代號(hào)	分度號(hào)	測(cè)量范圍℃	允許偏差△t　℃
鉑銠₃₀-鉑銠₆	WRR	B	0～800	±1.5℃或±0.25%│t│
鉑銠10-鉑	WRP	S	0～1600	±1.5℃或±0.25%│t│
鎳鉻-鎳硅	WRN	K	0～1300	±2.5℃或±0.75%│t│
鎳鉻-銅鎳	WRE	E	0～800	±2.5℃或±0.75%│t│

WRN熱電偶型號(hào)表示

W	R	規(guī)格					內(nèi)容
		R					鉑銠₃₀-鉑銠₆
		P					鉑銠₁₀-鉑
		N					鎳鉻-鎳硅
		E					鎳鉻-銅鎳（鎳鉻-康銅）
		熱電偶材料	-	1			無(wú)固定式裝置式
				2			固定螺紋式
				3			活動(dòng)式法蘭
				4			固定法蘭式
				5			活動(dòng)法蘭角尺形式
				6			固定螺紋錐形保護(hù)管式
				安裝固定形式	2		防濺式
					3		防水式
					4		隔爆式
					接線盒形式	0	ø16mm保護(hù)管
						1	ø25mm保護(hù)管（雙層套管）
						2	ø16mm高鋁質(zhì)管（單層套管）
						3	ø20mm高鋁質(zhì)管
						設(shè)計(jì)序號(hào)
W	R	□	-	□	□	□

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