2015/9/9 10:19:59
来源:易配在线
作者:易雪文
在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一。
热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。
在温度测量中,热电偶的应用极为广泛,它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外,由于热电偶是一种有源传感器,测量时不需外加电源,使用十分方便,所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。
各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
热电偶测温的基本原理
两种不同成份的材质导体组成闭合回路,热电偶当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。
主要特点
1、装配简单,热电偶更换方便;
2、压簧式感温元件,抗震性能好;
3、测量精度高;
4、测量范围大(-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃);
5、热响应时间快;
6、机械强度高,耐压性能好;
7、耐高温可达2800度;
8、使用寿命长。
热电偶的技术优势:
热电偶测温范围宽,性能比拟稳定;丈量精度高,热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响;热响应时间快,热电偶对温度变化反响灵活;丈量范围 大,热电偶从-40~+ 1600℃ 均可连续测温;热电偶性能牢靠, 机械强度好。运用寿命长,装置便当。
热电偶的结构形式要求:
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
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。
此外对于一般对热电偶的电极材料,基本要求是:
1、在测温范围内,热电性质稳定,不随时间而变化,有足够的物理化学稳定性,不易氧化或腐蚀;
2、电阻温度系数小,导电率高,比热小;
3、测温中产生热电势要大,并且热电势与温度之间呈线性或接近线性的单值函数关系;
4、材料复制性好,机械强度高,制造工艺简单,价格便宜。