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提及熱電偶溫度計(jì),很多人都是不了解它的,它其實(shí)
是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)的測(cè)溫儀表,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用是很普遍的,下面我們就對(duì)它來(lái)做個(gè)深入的了解。
1、原理
熱電偶
溫度計(jì)是基于熱電效應(yīng)這一原理測(cè)量溫度的; 它的測(cè)溫范圍很廣,可測(cè)量-200~160O℃范圍內(nèi)在在特殊情況下,可測(cè)至2800 ℃的高溫。
將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成如圖所示的閉合回路,如果兩個(gè)接點(diǎn)的溫度不同(T>T0),則在回路內(nèi)會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為賽貝克熱電效應(yīng)。圖中閉合回路稱之為熱電偶。導(dǎo)體A和B稱之為熱電偶的熱電絲或熱偶絲。熱電偶溫度計(jì)兩個(gè)接點(diǎn)中,置于溫度為t的被測(cè)對(duì)象中的接點(diǎn)稱為測(cè)量端,又稱工作端,溫度為參考溫度t0的另一端稱之為參考端,又稱自由端或冷端。
2、特點(diǎn)
測(cè)量精度高,測(cè)量范圍廣,構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便,不受大小和形狀的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)方便。
熱電偶的類形
8種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶:
S :鉑銠10-鉑 –20~1300℃
B :鉑銠90-鉑銠6 300~1600 ℃
K :鎳鉻-鎳硅 -50~1000 ℃
J :鐵-康銅 -40~750 ℃
R :鉑銠13-鉑 -0~1600 ℃
E :鎳鉻-康銅 -40 ~1000 ℃
T :銅-康銅 -40 ~350 ℃
4、各種熱電偶的分度表均是在參考端即溫度t0為0 ℃的條件下得到的熱電勢(shì)與溫度之間的關(guān)系,因此,熱電偶測(cè)溫時(shí),冷端溫度必須為0 ℃,否則將產(chǎn)生測(cè)量誤差。而在工業(yè)上使用時(shí),要使冷端溫度保持在0 ℃是比較困難的,所以,必須根據(jù)不同的使用條件和要求的測(cè)量精度,對(duì)熱電偶冷端溫度采用一些不同的處理辦法,常用的方法有如下幾種:
1 補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法
2 冰點(diǎn)法
3 計(jì)算修正法
4 儀表零點(diǎn)校正法
5 補(bǔ)償電橋法
6、補(bǔ)償導(dǎo)線延伸法
熱電偶做得很長(zhǎng),使冷端延長(zhǎng)到溫度比較穩(wěn)定的地方。由于熱電偶本身不便于敷設(shè),對(duì)于貴金屬熱電偶也很不經(jīng)濟(jì),因此,采用一種專用導(dǎo)線將熱電偶的冷端延伸出來(lái),而這種導(dǎo)線也是由兩種不同金屬材料制成,在一定溫度范圍內(nèi)(100 ℃以下)與所連接的熱電偶具有相同或十分相近的熱電特性,其材料也是廉價(jià)金屬,將這種導(dǎo)線稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。
注意:無(wú)論是補(bǔ)償型還是延伸型,補(bǔ)償導(dǎo)線本身并不能補(bǔ)償熱電偶冷端溫度的變化,只是起到熱電偶冷端延伸作用,改變冷位置。在規(guī)定的范圍內(nèi),由于補(bǔ)償導(dǎo)線熱電特性不可能與熱電偶完全相同,因而仍存在一定的誤差。
7、計(jì)算修正法
當(dāng)熱電偶冷溫度不是0 ℃而是t0時(shí),測(cè)得的
熱電偶
回路中的熱電勢(shì)為E(t, t0)??刹捎谜竭M(jìn)行修正:
E(t, 0)= E(t, t0)+ E(t0. 0)
只適用于實(shí)驗(yàn)室或臨時(shí)性測(cè)溫的情況,而對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的連續(xù)測(cè)量顯然是不實(shí)用的。
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