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熱電偶測溫的應(yīng)用原理
閱讀：499 發(fā)布時(shí)間：2011-4-27
熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：
?、贉y量精度高,。因熱電偶直接與被測對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響,。
?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量,，某些特殊熱電偶zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻）,，zui高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。
?、蹣?gòu)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(hù)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(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
2．熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成
?。?）熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類,。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差,、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,，一般也沒有統(tǒng)一的分度表,，主要用于某些特殊場合的測量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶
我國從1988年1月1日起,，熱電偶和熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),，并S,、B、E,、K,、R、J,、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶,。
（2）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠,、穩(wěn)定地工作,，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：
①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固,；
?、趦蓚€(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路,；
?、垩a(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
?、鼙Ｗo(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離,。
3．熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償
由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),，為了節(jié)省熱電偶材料,，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),，連接到儀表端子上,。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測溫的影響，不起補(bǔ)償作用,。因此,，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測溫的影響。
在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,，極性不能接錯(cuò),，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。
?、贉y量精度高,。因熱電偶直接與被測對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響,。
?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量,，某些特殊熱電偶zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻）,，zui高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。
?、蹣?gòu)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(hù)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(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
2．熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成
?。?）熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類,。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差,、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,，一般也沒有統(tǒng)一的分度表,，主要用于某些特殊場合的測量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶
我國從1988年1月1日起,，熱電偶和熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),，并S,、B、E,、K,、R、J,、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶,。
（2）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠,、穩(wěn)定地工作,，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：
①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固,；
?、趦蓚€(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路,；
?、垩a(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
?、鼙Ｗo(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離,。
3．熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償
由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),，為了節(jié)省熱電偶材料,，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),，連接到儀表端子上,。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測溫的影響，不起補(bǔ)償作用,。因此,，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測溫的影響。
在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,，極性不能接錯(cuò),，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。