什么是熱電偶,熱電偶工作原理,怎樣去選擇熱
時間:2021-05-19 點擊次數(shù):875
什么是熱電偶?
鉑睿測控給大家介紹一下熱電偶原理,并且了解熱電偶的工作原理、熱電偶是如何測溫的。知道熱電偶工作原理以后也有助于大家對熱電偶選型以及使用認識的一些了解。
熱電偶是一種溫度傳感元件,可以說它是一種測量儀器,它可以直接測量溫度,然后將溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,然后通過二次儀表將其轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶溫度測量的基本原理是兩個不同的組成材料導(dǎo)體形成一個閉環(huán)。 當(dāng)兩端都存在溫度梯度時,電流將流過環(huán)路,并且兩端之間將存在電動勢。 -熱電動勢,即所謂的塞貝克效應(yīng)。具有不同成分的兩個均質(zhì)導(dǎo)體是熱電極。 溫度較高的一端是工作端,溫度較低的一端是自由端。 自由端通常處于恒定溫度下。 根據(jù)熱電動勢與溫度之間的函數(shù)關(guān)系,編制了熱電偶指數(shù)表。 當(dāng)自由端溫度為0℃時,得到指數(shù)表,不同的熱電偶有不同的指數(shù)表。當(dāng)?shù)谌N金屬材料連接到熱電偶電路時,只要該材料的兩個結(jié)點的溫度相同,熱電偶產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,也就是說,它將保持不變。 不連接到第三金屬。 進入循環(huán)。 因此,當(dāng)熱電偶測量溫度時,可以連接測量儀器,并且在測量熱電動勢之后可以知道被測介質(zhì)的溫度。
如圖所示,熱電偶焊接兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B,形成一個閉環(huán)。
當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個連接點1和2之間存在溫差時,在兩者之間會產(chǎn)生電動勢,從而在回路中形成大電流。 這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。 熱電偶利用這種效應(yīng)起作用。當(dāng)結(jié)的溫度升高時,兩端組成不同的兩條導(dǎo)體(稱為熱電偶線或熱電極)形成回路。 在不同的時間,回路中會產(chǎn)生電動勢。 這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動勢稱為熱電勢。 熱電偶使用此原理進行溫度測量。 直接用于測量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端(也稱為測量端),另一端稱為冷端(也稱為補償端)。 冷端和顯示屏連接儀表或輔助儀表時,顯示屏?xí)赋鲇蔁犭娕籍a(chǎn)生的熱電勢。
熱電偶實際上是一個能量轉(zhuǎn)換器。 它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,并使用生成的熱電勢來測量溫度。 對于熱電偶的熱電勢,應(yīng)注意以下問題:
1:熱電偶的熱電勢是兩端溫度差的函數(shù) 熱電偶的熱電勢,而不是熱電偶兩端之間的溫差的函數(shù);
2:由熱電偶產(chǎn)生的熱電勢的大小。 當(dāng)熱電偶的材料均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關(guān),而與熱電偶無關(guān)。耦合材料的組成與兩端之間的溫差有關(guān)。
3:確定熱電偶的兩條熱電偶線時,熱電偶的熱電勢僅與熱電偶的溫差有關(guān)。 如果熱電偶冷端的溫度保持恒定,則熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。
當(dāng)前在國際上使用的熱電偶具有標(biāo)準規(guī)格,并且在國際上規(guī)定熱電偶分為八個不同的部分,分別測量溫度的B,R,S,K,N,E,J和T較低的可測量值為負 270攝氏度,較高可以達到1800攝氏度。 其中,B,R和S屬于鉑系列熱電偶。 由于鉑是貴金屬,因此它們也稱為貴金屬熱電偶,其余的稱為便宜金屬熱電偶。
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