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熱電偶溫度探頭及其測(cè)溫原理
2015-10-27
熱電偶是一種感溫元件,它能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣測(cè)量?jī)x表的配合,就能測(cè)量出被測(cè)的溫度。
熱電偶測(cè)溫的基本原理是熱電效應(yīng)。在由兩種不同材料的導(dǎo)體A和B所組成的閉合回路中,當(dāng)A和B的兩個(gè)接點(diǎn)處于不同溫度T和To時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)。這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。
導(dǎo)體A和B稱為熱電極。溫度較高的一端(T〉叫工作端(通常焊接在一起);溫度較低的一端(To〉叫自由端(通常處于某個(gè)恒定的溫度下〉。
根據(jù)熱電勢(shì)與溫度函數(shù)關(guān)系。可制成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度To=00C的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。
從理論上講,任何兩種導(dǎo)體都可以配制成熱電偶,但實(shí)際上并不是所有材料都能制作熱電偶,故對(duì)熱電極材料必須滿足以下幾點(diǎn)：
1、能測(cè)量較高的溫度,并在較寬的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用,經(jīng)長(zhǎng)期使用后,物理、化學(xué)性能及熱電特性保持穩(wěn)定;
2、熱電偶材料受溫度作用后能產(chǎn)生較高的熱電勢(shì),熱電勢(shì)和溫度之間的關(guān)系最好呈線性或近似線性的單值函數(shù)關(guān)系;
3、復(fù)現(xiàn)性要好,便于大批生產(chǎn)和互換,便于制定統(tǒng)一的分度表;
4、要求材料的電阻溫度系數(shù)要小,電阻率高,導(dǎo)電性能好,熱容量要小;
5、資源豐富,價(jià)格便宜。
6、機(jī)械性能好,材質(zhì)均勻;
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