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熱電偶補償導(dǎo)線工作原理

更新時間:2018-07-08   點擊次數(shù):2028次

熱電偶補償導(dǎo)線作為工業(yè)生產(chǎn)中比較常用的一種測溫的儀器,在各行各業(yè)的使用率是很高的,但是很多人使用著但是卻不是很了解這個儀器的工作原理,在實際使用中,能夠了解到熱電偶的工作原理對于平時的使用也是有很多的好處。下面就由江蘇環(huán)亞電熱儀表有限公司的有關(guān)專家來講解一下。

熱電偶補償導(dǎo)線的廣泛使用:作為工業(yè)測溫中廣泛使用的溫度傳感器之一~熱電偶,與鉑熱電阻一起,約占整個溫度傳感器總量的60%,熱電偶通常和顯示儀表等配套使用,直接測量各種生產(chǎn)過程中-40~1800℃范圍內(nèi)的液體、蒸氣和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。

熱電偶補償導(dǎo)線的優(yōu)點:

①測量精度高;②測量范圍廣;③構(gòu)造簡單,熱電偶使用方便。

熱電偶補償導(dǎo)線測溫基本原理

熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表,它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號, 再通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。

熱電偶補償導(dǎo)線測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。

兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。

在熱電偶補償導(dǎo)線回路中接入第三種金屬材料時, 只要該材料兩個接點的溫度相同, 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測溫時, 可接入測量儀表, 測得熱電動勢后, 即可知道被測介質(zhì)的溫度。

熱電偶補償導(dǎo)線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)成一個閉合回路,如圖所示。

當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,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。

兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點的溫度不同時,在回路中就會產(chǎn)生電動勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的,其中,直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。

熱電偶補償導(dǎo)線實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度,對于熱電偶的熱電勢,應(yīng)注意如下幾個問題:

1:熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù);

2:熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關(guān),只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);

3:當(dāng)熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。

熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫,盡管其作用相同都是測量物體的溫度,但是他們的原理與特點卻不盡相同。

熱電偶是溫度測量中應(yīng)用廣泛的溫度器件,他的主要特點就是測量范圍寬,性能比較穩(wěn)定,同時結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)響應(yīng)好,更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號,便于自動控制和集中控制。熱電阻雖然在工業(yè)中應(yīng)用也比較廣泛,但是由于他的測溫范圍使他的應(yīng)用受到了一定的限制,熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優(yōu)點也很多,也可以遠(yuǎn)傳電信號,靈敏度高,穩(wěn)定性強,互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需要電源激勵,不能夠瞬時測量溫度的變化。 工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型,但是他卻不需要補償導(dǎo)線,而且比熱點偶便宜。

經(jīng)過上面的詳細(xì)介紹,大家對于熱電偶的工作原理應(yīng)該有所了解了吧。江蘇環(huán)亞電熱儀表有限公司對此有著豐富的經(jīng)驗,有意者。

安徽華強電纜有限公司

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