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热电偶的工作原理与冷端补偿

2023-07-04 09:34:52| 来源:聚英电子| | 0

  热电偶是工业测温常用的仪表,由于比热电阻等测温范围更宽,所以应用广泛。

  一、工作原理

  1.热电偶是温度测量仪器中常用的温度测量元件。它直接测量温度,将温度信号转换为热电势信号,将信号引入控制系统,通过温度变送器转换为4-20ma显示温度。

  ⒉热电偶温度测量的基本原理是,当两端有温度梯度时,电流通过两种不同成分的材料导体A和B。此时,两端之间存在电势-热电势,即所谓的塞贝克效应。

  3.热电偶电极A、B两个接头通常采用电弧焊、电熔焊、锡焊等焊接。焊点应光滑、直径小、接触良好、牢固,以提高热电偶的灵敏度和耐久性。

感应元件原理

  4.两种不同成分的均质导体为热电极,高温端为工作端T,低温端为自由端T,通常在恒温下。电势的方向和大小与导体材料和两个连接点的温度有关。

  这种现象被称为热电效应,由两个导体组成的电路被称为热电偶,这两个导体被称为热电极,电势被称为热电势。根据热电势与温度之间的函数关系制作热电偶分度表;

  5.热电偶的热电位是热电偶工作端温度函数的差异,而不是热电偶冷端和工作端温差的函数。当热电偶材料均匀时,仅与热电偶材料的成分和两端温差有关。当确定热电偶的两个热电偶丝材料成分时,热电偶的热电位仅与热电偶的温差有关;如果热电偶的冷端温度保持在1,热电偶的热电位只是工作端温度的单值函数。

  6.常用的热电偶分度号

  ①铂老10-铂热电偶(分度号)S)0-1600℃的测温范围;

  ②铂姥30-铂钝6热电偶(分度号)B)0-1700°C的测温范围;

  ③镍铬-镍硅热电偶(分度号)K)测温范围为-200-1200℃;

  ④镍铬-康铜热电偶(分度号)E)测温范围为-200- 900℃;

热点效应

  二、冷端补偿

  自由端温度为0℃。根据时间条件,不同的热电偶尔有不同的分度表。根据热电效应原理,其热电势与两端温度有关0℃给出的条件。但在实际使用中,由于环境温度的影响,冷端往往靠近被测物体,其温度不能保持0℃,导致测量误差。

  必须采取相应的补偿或修正措施。常用的方法有冷端恒温法、补偿导线法、补偿桥法、计算修正法等。

  三、补偿导线

  1.补偿线在一定温度范围内(0)-100℃)与热电偶和测量装置相同标称值的绝缘线连接,以补偿与热电偶连接处温度变化引起的误差。

  2.热电偶材料属于贵金属,补偿导线相对便宜。热电偶输出的温度信号可以传输到远离数百米的控制室,并发送到显示器或控制器。

  3.相当于将热电偶延伸到温度恒定的地方,解决了热电偶冷端在热设备附近造成的高温和温度不稳定问题,使用方便,常用于热电偶的安装。它们是特殊的导线,补偿导线只能与相应的热电偶一起使用,正极性和负极性是不可逆转的。



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