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一文帶您了解熱電偶!建議收藏!

更新時(shí)間:2024-07-02       點(diǎn)擊次數(shù):1256
熱電偶的測(cè)量原理是什么?

熱電偶工作原理是基于賽貝克( seeback)效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。熱電偶由兩根不同導(dǎo)線(熱電極)組成,它們的一端是互相焊接的,形成熱電偶的測(cè)量端(也稱工作端)。將它插入待測(cè)溫度的介質(zhì)中;而熱電偶的另一端 (參比端或自由端)則與顯示儀表相連。如果熱電偶的測(cè)量端與參比端存在溫度差,則顯示儀表將指出熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)。

什么是鎧裝熱電偶,有什么優(yōu)點(diǎn)?

在 IEC1515 的標(biāo)準(zhǔn)中名稱為《 mineral insulated thermocouple cable 》,即無機(jī)礦物絕緣熱電電偶纜。將熱電極、 絕緣物和護(hù)套通過整體拉制而形成的, 外表面好像是被覆一層 “鎧裝",故稱為鎧裝熱電偶。同一般裝配式熱電偶相比,具有耐壓高、可彎曲性能好、抗氧化性能好及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

熱電偶的分度號(hào)有哪幾種 ?有何特點(diǎn)?

熱電偶的分度號(hào)有主要有 S、R、B、N、K、E、J、T 等幾種。其中 S、R、B 屬于貴金屬熱電偶, N、K、E、J、T 屬于廉金屬熱電偶。

S分度號(hào)的特點(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng),宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,長(zhǎng)期使用溫度 1400℃,短期 1600℃。在所有熱電偶中, S分度號(hào)的精確度等級(jí)最高,通常用作標(biāo)準(zhǔn)熱電偶;

R 分度號(hào)與 S分度號(hào)相比除熱電動(dòng)勢(shì)大 15%左右,其它性能幾乎相同;

B 分度號(hào)在室溫下熱電動(dòng)勢(shì)極小, 故在測(cè)量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線。它的長(zhǎng)期使用溫度為 1600℃,短期 1800℃??稍谘趸曰蛑行詺夥罩惺褂?,也可在真空條件下短期使用。

N 分度號(hào)的特點(diǎn)是 1300℃下高溫抗氧化能力強(qiáng),熱電動(dòng)勢(shì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好,耐核輻照及耐低溫性能也好, 可以部分代替 S 分度號(hào)熱電偶;

K 分度號(hào)的特點(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng), 宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,長(zhǎng)期使用溫度 1000℃,短期 1200℃。在所有熱電偶中使用廣泛;

E 分度號(hào)的特點(diǎn)是在常用熱電偶中,其熱電動(dòng)勢(shì)最大,即靈敏度最高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,使用溫度 0-800℃;

J分度號(hào)的特點(diǎn)是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限 750℃),也可用于還原性氣氛(使用溫度上限 950℃),并且耐 H2 及 CO 氣體腐蝕,多用于煉油及化工;

T 分度號(hào)的特點(diǎn)是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級(jí)最高,通常用來測(cè)量 300℃以下的溫度。

N 型熱電偶與 K 型熱電偶相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?

N型熱電偶的優(yōu)點(diǎn):

-高溫抗氧化能力強(qiáng),長(zhǎng)期穩(wěn)定性強(qiáng)。K 型熱電偶鎳鉻的正極中 Cr、Si 元素?fù)駜?yōu)氧化引起合金成分不均勻及熱電動(dòng)勢(shì)漂移等,在 N 型熱電偶增加 Cr、Si 含量,

使鎳鉻合金的氧化模式由內(nèi)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)橥庋趸?,致使氧化反?yīng)僅在表面進(jìn)行;

-低溫短期熱循環(huán)穩(wěn)定性好,且抑制了磁性轉(zhuǎn)變;

-耐核輻射能力強(qiáng)。N 型熱電偶取消了 K 型中的易蛻變?cè)?Mn、Co,使抗中子輻照能力進(jìn)一步加強(qiáng);

-在 400~1300℃范圍內(nèi), N 型熱電偶的熱電特性的線性比 K 型好。

N型熱電偶的缺點(diǎn):

-N型熱電偶的材料比K型硬,較難加工;

-價(jià)格相對(duì)較貴。N型熱電偶的熱膨脹系數(shù)要比不銹鋼低 15%,因此N型鎧裝熱電偶的外套管應(yīng)采用 NiCrSi/NiSi 合金;在 -200~400℃范圍內(nèi)非線性誤差較大。

熱電阻的引出線方式有幾種?都有什么影響?

熱電阻的引出線方式有3種:即2線制、3 線制、4 線制。

2線制熱電阻配線簡(jiǎn)單, 但要帶進(jìn)引線電阻的附加誤差。因此不適用制造 A級(jí)精度的熱電阻,且在使用時(shí)引線及導(dǎo)線都不宜過長(zhǎng)。

3線制可以消除引線電阻的影響,測(cè)量精度高于2線制。作為過程檢測(cè)元件,其應(yīng)用廣。

4線制不僅可以消除引線電阻的影響,而且在連接導(dǎo)線阻值相同時(shí),還可以消除該電阻的影響。在高精度測(cè)量時(shí),要采用4線制。

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