热电偶

时间：2014/11/20阅读：697

热电偶是工业上zui常用的温度检测元件之一。
其优点是：
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1100℃均可边续测量，某些特殊热电偶zui低可测到-269℃（如金铁镍铬）。
③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
1．热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
2．热电偶的种类及结构形成
（1）热电偶的种类
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。标准热电偶按IEC标准生产，并S、R、B、K、N、E、J、T八种标准热电偶为统一设计型热电偶。
（2）热电偶的结构形式,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。

注：可根据用户要求定做K型S型B型R型N型E型T型………,不同长度，不同直径的各种型号热电偶。

3．热电偶冷端的温度补偿
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的场所，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。
在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错。

热电偶种类	优点	缺点
B	①适于测量1000℃以上的高温 ②常温下热电动势极小，可不用补偿导线 ③抗氧化、耐化学腐蚀	①在中低温领域热电动势小，不能用于600℃以下。 ②灵敏度低 ③热电动势的线性不好 ④价格高
R.S	①精度高、稳定性好，不易劣化 ②抗氧化、耐化学腐蚀 ③可作标准	①灵敏度低 ②不适用于还原性气氛（尤其是H2、金属蒸气） ③热电动势的线性不好 ④价格高
N	①热电动势线性好 ②1200℃以下抗氧化性能良好 ③短程有序结构变化影响小	①不适用于还原性气氛 ②同贵金属热电偶相比时效变化大
K	①热电动势线性好 ②1000℃以下抗氧化性能良好 ③在廉金属热电偶中稳定性更好	①不适用于还原性气氛 ②同贵金属热电偶相比时效变化大 ③因短程有序结构变化而产生误差
E	①在现有的热电偶中，灵敏度zui高 ②同J型相比，耐热性能良好 ③两极非磁性	①不适用于还原性气氛 ②热导率低具有微滞后现象
J	①可用于还原性气氛 ②热电动势较K型高20%左右	①铁正极易生锈 ②热电特性漂移大
T	①热电动势线性好 ②低温特性好 ③产品质量稳定性好 ④可用于还原性气氛	①使用温度低 ②铜正极易氧化 ③热传导误差大

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