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热电偶原理和常见故障

时间:2012-09-06   来源:本站   作者:   【 】 【打印

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热电偶的应用原理 

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。

现在的红外测温仪大多数都配有热电偶,这样激光加热电偶测温,能测量的范围更大。

今天就让我们来谈谈热电偶的利与弊。

优点是: 

1、测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。 

2、测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。 

3、构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

热电偶测温基本原理:将两种不同材料的导体或半导体焊接起来,构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同,
当两个导体的二个执着点之间存在温差时,就会发生高电位向低电位放电现象,因而在回路中形成电流,温度差越大,电流越大,
这种现象称为热电效应,也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

热电偶的种类及结构形成:
热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、
允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,
一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶 我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,
并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
热电偶的结构形式: 为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
1、组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
2、两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
3、补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
4、保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时),而测温点到仪表的距离都很远,
为了节省热 电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,
连接到 仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,
它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。一般显示、控制都有温度自动补偿系统,不需要担心。仪表在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100℃,特殊工况下,可以选用热电偶延长线,即导线材质和热电偶电极材质一致的导线连接,根据热电偶的中间导体定律,这种补偿导线温度不受限制。 

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