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熱電偶的測量原理及基本准繩

編輯:樂清市188bet注册測溫器件有限公司  時間:2021-08-10

  熱電溫度記載儀常以熱電偶作爲測溫元件.它普遍用來測量-200℃~1300℃範圍內的溫度,特殊狀況下,可測至2800℃的高溫或4K的低溫.它具有構造簡單,價錢廉價,准確度高,測溫範圍廣等特性.由于熱電偶將溫度轉化成電量進行檢測,使溫度的測量、控制、以及對溫度信號的放大變換都很便當,適用于遠間隔測量和自動控制。在接觸式測溫法中,熱電溫度計的應用普遍。

  二、熱電偶測溫原理:

  1.定義:由兩種導體組合而成,將溫度轉化爲熱電動勢的傳感器叫做熱電偶。2.測溫原理:熱電偶的測溫原理基于熱電效應。將兩種不同資料的導體A和B串接成一個閉合回路,當兩個接點1和2的溫度不同時,假如T>T0(如上圖12-1熱電效應),在回路中就會産生熱電動勢,在回路中産生一定大小的電流,此種現象稱爲熱電效應。熱電動勢記爲EAB,導體A、B稱爲熱電極。接點1通常是焊接在一同的,測量時將它置于測溫場所感受被測溫度,故稱爲測量端(或工作端,熱端)。接點2請求溫度恒定,稱爲參考端(或冷端)。3.熱電效應:導體A和B組成的熱電偶閉合電路在兩個接點處分別由eAB(T)與eAB(T0)兩個接觸電勢,又由于T>T0,在導體A和B中還各有一個溫差電勢。所以閉合回路總熱電動勢EAB(T,T0)應爲接觸電動勢和溫差電勢的代數和,即:4.閉合回路總熱電動勢關于已選定的熱電偶,當參考溫度恒定時,總熱電動勢就變成測量端溫度T的單值函數,即EAB(T,T0)=f(T)。這就是熱電偶測量溫度的根本原理。在實踐測溫時,必需在熱電偶閉合回路中引入銜接導線和儀表。

  三、有關熱電偶測溫的基本准繩

  由一種均質導體組成的閉合回路,不管導體的橫截面積,長度以及溫度散布如何均不産生熱電動勢。假如熱電偶的兩根熱電極由兩種均質導體組成,那麽,熱電偶的熱電動勢僅與兩接點的溫度有關,與熱電偶的溫度散布無關;假如熱電極爲非均質電極,並處于具有溫度梯度的溫場時,將産生附加電勢,假如僅從熱電偶的熱電動勢大小來判別溫度的上下就會惹起誤差。1、均質導體定則:2、中間導體定則:在熱電偶回路中接入第三種資料的導體,只需兩端的溫度相等,該導體接入就不會影響熱電偶回路的總熱電動勢。依據這一定則,能夠將熱電偶的一個接點斷開接入第三種導體,也能夠將熱電偶的一種導體斷開接入第三種導體,只需每一種導體的兩端溫度相同,均不影響回路的總熱電動勢。在實踐測溫電路中,必需有銜接導線和顯現儀器,若把銜接導線和顯現儀器看成第三種導體,只需他們的兩端溫度相同,則不影響總熱電動勢。3、參考電極定則:兩種導體A,B分別與參考電極C(或稱規範電極)組成熱電偶,假如他們所産生的熱電動勢爲已知,A和B兩極配對後的熱電動勢可用下式求得由此可見,只需曉得兩種導體分別與參考電極組成熱電偶時的熱電動勢,就能夠根據參考電極定則計算出兩導體組成熱電偶時的熱電動勢。從而簡化了熱電偶的選配工作。由于鉑的物理化學性質穩定,熔點高,易提純,所以人們多采用高純鉑作爲參考電極。