时间: 2025-04-22 21:06:07 | 作者: 铸铝、铸铁加热器
中使用,上限温度2400~2800℃ E、镍鉻-金铁热电偶:-270℃~0℃ F、非金属热电偶:高温盐浴炉测温2500℃左右,
为什么须对冷端温度进行补偿? 要求冷端温度恒定或为零度,是因为热电偶所产生 的热电势不仅与被测温度有关,而且还和冷端的温度有 关,只有冷端温度恒定后,热电势才能和被测温度成单 值函数关系;保持冷端为0℃,是因为热电偶分度表和 显示仪表都是以冷端为0℃制定和设计的;实际测量时, 冷端温度受设备温度和环境和温度影响不能恒定和维持 0℃,从而造成测量误差,故须对冷端温度进行补偿。
热电偶的类型: (1)标准热电偶,能成批生产,性能稳 定,具有统一的分度表,可以互换, 有配套的显示仪表。
热电偶的基本结构及类型 热电偶的结构:有四部分组成,即热电极、绝缘管、 保护套管、接线盒。 热电偶的材料要求: A、热电势要足够大,与温度呈线性或近似线性关 系; B、在使用温度范围内,物理、化学稳定性很高; C、热电性能稳定,易于复现,同类型热电偶互换 性好; D、电导率高,比热与电阻温度系数要小; E、加工方便,价格便宜。
2、热电偶的性质 A、当热电偶的材料一定时 N A、N B 只是温度的函 数 。设: N A N B 得
即:热电偶的热电势是热电偶热端温度t和冷端 温度 t 0 的函数差。 注意:不是温度差的函数。 即:
可见:只要有了冷端为0℃的热电偶分度表, 在已知自由端温度t0和工作端温度t的情况下, 用此式即可求出自由端为t0,工作端温度为t
两种材料相同的金属制作的热电偶, AB (t , t 0 ) 0 E 则不能构成热电偶。
E E、当t= t0 时, (t , t ) 0 由不同的导体组成的闭合回路,只要各接点 的温度相同,则回路中也不会产生热电势。 推论:当热电回路中接入第三种导体时,只 要保证第三种导体(如仪表)两端的温度相 同,则不会影响热电偶产生的热电势。此为 “中间导体定律”。
目前所用的温标: 1、华氏温标,1724年华氏(Daniel Fahrenheit)提出在1个大气压下,水的冰 点为32度,沸点为212度,中间分为180等 份,每份为1度,以“℉”表示。 2、摄氏温标,1742年摄氏(Anders Celsius)提出,水的冰点为0度,沸点定位 100度,等份100份,每份为1度,以“℃” 表示。
2.2.1热电偶 热电偶温度检测仪表的组成:热电偶、补 偿导线、显示仪构成。 与被测对象接触的一端:热端、测量端、 工作段; 与显示仪表连接的一端:冷端、自由端、 参考端。
1、热电偶的测温原理 把两种性质不同的导体A和B的两端连接起 来,形成一个闭合回路。如果他们的两个 接点处的温度分别为t和t0,当t﹥t0时,回 路中就有电动势EAB(t, t0)产生,这一现 象成为热电效应。该电势称为热电势,热 电势由接触电势和温差电势两部分所组成。
在实际应用中,做出冷端温度为0℃的 各种热端温度的试验制成表格,供使用者 查用,此表格即为“热电偶的分度表”。
使用补偿导线时,一定要注意以下几点: (1)补偿导线必须与相应型号的热电偶配 用; (2)补偿导线在与热电偶、仪表连接时, 正负极不能接错,两对连接点要处于相同温 度; (3)补偿导线与热电偶连接点温度不得超 过规定使用的温度范围; (4)要根据所配仪表的不一样的要求选有补偿 导线的线径。
综上所述→结论: 1、热电偶必须由两种不同导体组成,产生 的热电势只与热电偶的材料和两接点处温 度有关,与材料的长短、粗细及中间温度 的分布无关。 贵金属热电偶: 细; 贱金属热电偶: 粗。
热电偶在接点(t ,t0 )时的热电势,等于 该热电偶在接点温度为( t ,t0’ )和( t0’ ,t0 ) 时相应得热电势的代数和。
3、热力学温标,热力学温标是根据热力学第二定 律建立起来的。 卡诺循环式:
热力学温标所定义:温度只与热量有关,而与物 质的性质无关。 热力学温标规定:分子运动停止时的温度为绝对 零度,单位为“K”,符号“T”表示,又称绝对 温标或开尔文温标。
注:国际上86年推荐,我国88年制定工业标准,高 温度稳定性比K型高,与S型接近,价格是S型1/10, 有全面替代T、K、E、J四种热电偶。
4、国际协议温标(国际温标),国际计量委员会 20年修改一次,自1990年1月1日起,凡是涉及 温度量的值一律以ITS-90为准(热P30),90 用 T 替代 T68 ,水的冰点273.16K,沸点373.16K。
用于测量温度的仪表称为测温仪表,简称温度计。 温度不能直接加以测量,只能借助: ①冷热不同物体之间的热交换,温度平衡时,温 度相同,知一个得另一个(平衡原理); ②物体的某些物理性质随冷热程度不同而变化的 特性:物体的热膨胀,气体、液体成蒸汽的压力, 导体的电阻随气温变化,热电势,热辐射等。
B、热电偶温度计 C、热电阻温度计 接触式温度计特点:测量精度高,测量 温度上限及常规使用的寿命受到限制(测温材料 耐温高低),不易侧运动物体。 2、非接触式温度计 热辐射原理,利用物体辐射能随温度变 化的性质。特点:测量精度低。
测量时传感器中有无电信号 分为非电量测量和电量测量两种。 测量时传感器与被测对象的接触方法不一样 分为接触式和非接触式两种。
② 固体膨胀式温度计 固体膨胀式温度计有多种形式,主要分 为:膨胀杆式温度计和双金属温度计两种。 温范围:0~600℃。→测平均温度。 ③ 气体膨胀式温度计: 气体压力式温度计80℃~550℃。
本章要点 温度、温标的概念 温度的测量及各种温度计 热电效应、热电偶的原理、性质 热电偶冷端温度补偿常用的方法 常用热电偶有几种、它们的测温范围 温度变送器的作用