工業(yè)熱電偶的基本介紹

熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一，熱電偶的工作原理是根據(jù)塞貝克效應，兩個不同成分的導體兩端連接在電路上，兩個連接端的溫度不同時，電路內(nèi)會產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。

1熱電偶型

①熱電偶絲

熱電偶絲是zui的簡單形式的熱電偶。 用一個焊道連接兩個熱電偶導線束。 珠熱電偶是裸露的，有一些應用的局限性。 熱電偶絲不能在液體中使用，會腐蝕或氧化熱電偶合金，金屬表面也有問題。 在許多情況下，將金屬表面(尤其是管道)用于陸地電力系統(tǒng)的間接連接，可能影響電力系統(tǒng)的熱電偶測量。 一般來說，熱電偶絲是測量氣體溫度的好選擇。 因為可以非常小，提供非常快的反應時間。

②熱電偶探針

熱電偶探針由金屬管和熱電偶絲組成。 其護套材料是不銹鋼和鎳。 鎳比不銹鋼耐高溫，但不銹鋼往往*具有廣泛的化學相容性。 如果溫度非常高，也可以使用其他護套材料。 熱電偶的熱端有三種不同的模式。 接地、非接地、裸型。 接地型熱電偶與保護罩導通，響應時間較快，但zui容易形成電接地環(huán)路。 非接地型熱電偶和保護罩是絕緣的。 裸型熱電偶暴露在周圍環(huán)境中，zui適合在空氣中測量。

③表面熱電偶對大多數(shù)溫度傳感器來說，很難測量固體表面的溫度。 為了保證測量的正確性，傳感器的整個測量區(qū)域必須與表面接觸。 用硬傳感器測量剛性表面物體的溫度是非常困難的。 由于熱電偶是由柔軟的金屬制成的，因此zui能夠與固體表面大幅接觸，因此熱電偶是表面測量的良好選擇。 熱電偶在測量時可以旋轉(zhuǎn)，也可以移動。 k型是鉻鋁材料。

2 .熱電偶的優(yōu)點是

①測量精度高。 由于熱電偶直接與被測對象接觸，因此不受中間介質(zhì)的影響。

②測量范圍廣。 一般的熱電偶可以從-50~ 1600℃連續(xù)測定，特定的特殊的熱電偶zui可以測定到-269℃(例如鐵鎳鉻合金)，zui可以測定到2800℃(例如鎢-錸)。

③結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。 熱電偶通常由兩種不同的電線組成，且不受大小和開頭限制，外面有保護套，使用方便。

3 .熱電偶測溫的基本原理

焊接兩種不同材料的導體或半導體a和b，構(gòu)成一個閉合電路。 當導體a和b的兩個著陸點1和2之間存在溫度差時，在兩者之間產(chǎn)生電動勢，電流在電路中流動的現(xiàn)象被稱為熱電效應。 熱電偶利用這個效果發(fā)揮作用。

4 .熱電偶的種類和結(jié)構(gòu)形成

(1)熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩類。 標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、統(tǒng)一的標準尺度的熱電偶，有與其配套的顯示器。 未標準化的熱電偶不及使用范圍或數(shù)量級標準化的熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的標度表，主要用于特殊情況下的測量。

標準化熱電偶我國自1988年1月1日起全部按IEC國際標準生產(chǎn)，將s、b、e、k、r、j、t 7種標準化熱電偶指定為我國統(tǒng)一設(shè)計模式的熱電偶。

(2)為保證熱電偶可靠穩(wěn)定地工作，其結(jié)構(gòu)要求如下:

①構(gòu)成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固

②兩個熱電極應該相互絕緣，防止短路

③補償導線與熱電偶自由端的連接應簡單可靠

④保護套必須保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

5 .熱電偶冷端的溫度補償

熱電偶的材料一般是貴重的(特別是采用貴金屬時)，從測溫點到儀表的距離較遠，為了節(jié)約熱電偶的材料，降低成本，通常使用補償導線將熱電偶的冷端(自由端)延長到溫度比較穩(wěn)定的控制室，并與儀表端子連接。 必須指出，熱電偶補償導線的作用只是將熱電偶的冷端子移動到控制室的儀表端子，不能消除冷端子的溫度變化對測溫的影響，不能進行補償。 因此，為了補償冷卻溫度對測溫的影響，需要另外的補償方法。 使用熱電偶補償導線時，要注意形式一致，不能搞錯極性，補償導線和熱電偶連接端的溫度不得超過100℃。

6 .熱阻也是測量溫度的傳感器，與熱電偶的區(qū)別主要如下

*，信號的性質(zhì)，熱阻本身是電阻隨溫度而變化，正或負的電阻值變化的熱電偶是感應電壓隨溫度變化而變化。

第二，兩個傳感器檢測的溫度范圍不同，熱阻一般能夠檢測0-150度的溫度范圍(當然能夠檢測負溫度)，熱電偶能夠檢測0-1000度的溫度范圍(更高)，因此前者是低溫檢測，后者是高溫檢測。

第三，熱阻是溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，是兩種不同的金屬，溫度變化會在兩種不同金屬的兩端產(chǎn)生電位差。

本文熱電偶高頻詞： 檢測  測量 

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