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  • 1 # 茶花女北島靜待

    熱電偶和熱電阻的區別

    熱電偶

    熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一,熱電偶工作原理是基於賽貝克(seeback)效應,即兩種不同成分的導體兩端連線成迴路,如兩連線端溫度不同,則在迴路內產生熱電流的物理現象。其優點是:

    ①測量精度高。因熱電偶直接與被測物件接觸,不受中間介質的影響。

    ②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(如鎢-錸)。

    1.熱電偶測溫基本原理

    將兩種不同材料的導體或半導體a和b焊接起來,構成一個閉合迴路,如圖2-1-1所示。當導體a和b的兩個執著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在迴路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

    2.熱電偶的種類及結構形成

    (1)熱電偶的種類

    常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所呼叫標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒有統一的分度表,主要用於某些特殊場合的測量。

    標準化熱電偶中國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按iec國際標準生產,並指定s、b、e、k、r、j、t七種標準化熱電偶為中國統一設計型熱電偶。

    (2)熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,對它的結構要求如下:

    ①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

    ②兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;

    ④保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

    3.熱電偶冷端的溫度補償

    由於熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是採用貴金屬時),而測溫點到儀表的距離都很遠,為了節省熱電偶材料,降低成本,通常採用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連線到儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需採用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連線端的溫度不能超過100℃。

    熱電阻

    熱電阻是中低溫區最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高,效能穩定。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的,它不僅廣泛應用於工業測溫,而且被製成標準的基準儀。

    1、熱電阻測溫原理及材料

    熱電阻測溫是基於金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料製成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,現在已開始採用鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。

    2、熱電阻的型別

    1)普通型熱電阻

    從熱電阻的測溫原理可知,被測溫度的變化是直接透過熱電阻阻值的變化來測量的,因此,熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。

    2)鎧裝熱電阻

    鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體,它的外徑一般為φ2--φ8mm,最小可達φmm。與普通型熱電阻相比,它有下列優點:①體積小,內部無空氣隙,熱慣性上,測量滯後小;②機械效能好、耐振,抗衝擊;③能彎曲,便於安裝④使用壽命長。

    3)端面熱電阻

    端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度,適用於測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

    4)隔爆型熱電阻

    隔爆型熱電阻透過特殊結構的接線盒,把其外殼內部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發生的爆炸侷限在接線盒內,生產現場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用於bla--b3c級區內具有爆炸危險場所的溫度測量。

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