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熱電偶破損了會出現什麼現象?
熱電偶的電極材料具有很好的物理穩定性及化學穩定性,電導率也高,組成的熱電偶就有較大的熱電勢產生,與溫度有較好的線性關係及複線性。
破損了容易受潮而引起電極短路,那麼導致顯示比實際小。因為熱電極是由兩種不同的半導體焊接而成,焊接的一端是插入測溫區(熱端),另外一端是冷端,當熱端與冷端有溫差時就有熱電勢產生。由此可見,破損會導致絕緣效能下降,這樣容易短路,所以熱電勢會比實際偏低,因此在二次儀表顯示就會低於實際值。
破損了也可能顯示不穩定,是感測器輸出的熱電勢不穩定。因為破損了可能絕緣變差,導致斷斷續續的接地或短路,這樣就會使二次顯示不穩定。破損嚴重的話,有可能熱電極要斷不斷,同樣會導致顯示不穩定。
熱電偶在長期使用過程中,破損了只會加快熱電極與周圍介質作用發生物理及化學變化或機械作用,產生區域性應力,使其熱電特性發生變化而導致測量誤差。因此從其外觀鑑別損壞程度,需要更換則更換。
熱電偶破了會出現什麼現象?
熱電偶具有結構簡單、工作可靠、溫度測量範圍廣等優點,所以廣泛應用於各行各業的溫度測量和控制溫。
在回答這個問題之前,首先我們要了解一下熱電偶的工作原理,只有知道工作原理以後才能清楚熱電偶破了會帶來什麼影響。
熱電偶工作原理熱電偶是由兩根成分不同的合金組成。合金的一端焊接在一起,把它稱為“工作端”或者“熱端”;另外一端分開稱為“自由端”或者“冷端”。如下圖所示:
在使用的時候,把熱電偶的“工作端”插在需要測量的地方,另外一端“自由端”接儀表。如果熱電偶“工作端”和“自由端”溫度不同,由於兩種合金的熱電特性,會在迴路中產生電動勢(電壓)。我們用儀表測出迴路中的電動勢(電壓),再透過查熱電偶分度表就可以知道“自由端”和“工作端”的溫度差。(熱電偶分度表自由端一般是在0度的環境下測得)
如上所示,在鎳碳熱電偶冷端為20度或者零的情況下,我們測得熱電偶的熱電動勢為8.38mV,說明熱電偶工作端溫度為400℃。
熱電偶補償導線在實際應用中,比如測烤箱溫度。一般會把熱電偶工作端放在烤箱內,把冷端放在烤箱外面。當烤箱工作和不工作時,烤箱外的溫度會相差很大(冷端溫度常常變化很大)。如果冷端的溫度相差很大,那麼測量出來的結果就會有很大的誤差。
比如:鎳碳熱電偶冷端在20℃和100℃時測得的熱電動勢都為8.38mV,但是它的工作端實際溫度卻是完全不一樣的。(鎳碳熱電偶冷端在20℃時熱電動勢為8.38mV,那麼它工作端溫度大概為400℃;鎳碳熱電偶冷端在100℃時熱電動勢為8.38mV,它工作端溫度卻只有300多℃。)為了減少因冷端溫度變化產生的測量誤差,通常會用補償導線把冷端從熱源附近延長到遠離熱源且溫度比較恆定的地方。因為熱電偶一般是由銀、康銅、鉑銠等金屬材料製作而成,造價貴;而延長線一般採用銅--銅鎳、銅--康銅、銅--銅鎳等金屬材料製作而成,所以價格比較便宜。
在連線補償線的時候,我們要注意正負極不能搞反。比如鉑銠10-鉑熱電偶採用銅-銅鎳補償導線,接線的時候熱電偶正(鉑銠)接補償導線正(銅,一般用紅色絕緣線標識);熱電偶負(鉑)接補償導線負(銅鎳,一般用綠色線絕緣線標識)。
熱電偶破了會怎麼樣?為了測量帶電物體和防止熱電偶被腐蝕、提高使用壽命,會在熱電偶外面套一層金屬套管,中間填充絕緣物質。如圖
對於測普通物體,熱電偶破了也沒有什麼影響,因為熱電偶本身就可以直接直接測量。但是會影響熱電偶的使用壽命,比如容易被氧化、斷裂等。
對於測量某些特殊的物體(比如測帶電物體、高腐蝕性物體、氧化性物體等),那還是會受到一些影響。當熱電偶被腐蝕、氧化以後準確度會下降。所以還是有必要定期測量一下熱電偶的絕緣強度、準確度。