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熱電偶的熱電勢應注意的問題

發布時間:2021-09-17 10:52:03

       兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當接合點的溫度不同時,在回路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質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生的熱電勢。

       常用熱電偶分度號有S、B、K、E、T、J等,這些都是標準化熱電偶。其中K型也即鎳鉻-鎳硅熱電偶,它是一種能測量較高溫度的廉價熱偶。由于這種合金具有較好的高溫抗氧化性,可適用于氧化性或中性介質中。它可長期測量1000度的高溫,短期可測到1200度。它不能用于還原性介質中,否則,很快腐蝕,在此情況下只能用于500度以下的測量。它比S型熱偶要便宜很多,它的重復性很好,產生的熱電勢大,因而靈敏度很高,而且它的線性很好。雖然其測量精度略低,但完滿足工業測溫要求,所以它是工業上常用的熱電偶。作為工業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,直接測量各種生產過程中-40~1800℃范圍內的液體、蒸氣和氣體介質以及固體的表面溫度。

       熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對于熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:

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

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

       (3)當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;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。


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