装配式热电偶的原理介绍
时间:2024-08-09 阅读:49
装配式热电偶用作测量温度的变送器,通常与显示仪表、记录仪表和电子调节器一起使用。可直接测量各种生产过程中0℃至1800℃的液体、蒸汽、气体介质和固体的表面温度。
装配式热电偶的原理是什么?下面我们来了解一下。
两个不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端相连形成回路。当两个连接点的温度不同时,回路中就会产生电动势。这种现象叫做热电效应,这个电动势叫做热电势,热电偶利用这一原理测量温度。直接用来测量介质温度的一端称为工作端(也叫测量端),另一端称为冷端(也叫补偿端),与冷端显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会显示热电偶产生的热电势。
实际上,热电偶是一种能量转换器,将热能转化为电能,利用产生的热电势来测量温度。对于装配式热电偶的热电势,应注意以下问题:
1.热电偶的热电势是热电偶工作端两端温度函数之差,而不是热电偶冷端和工作端温差的函数;
2.当热电偶材料均匀时,热电偶产生的热电势与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成分和两端温差有关;
3.当两根热电偶丝的材料成分确定时,热电偶的热电势只与热电偶的温差有关;如果热电偶冷端温度保持不变,则热电偶的热电势只是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接成一个闭合回路,如图所示。当导体A和B的两个贴合点1和2之间存在温差时,它们之间就会产生电动势,从而在回路中形成同量级的电流。热电偶利用这种效应来工作。
理论上,任何两种不同的导体(或半导体)都可以做成热电偶,但作为实用的测温元件,对它的要求很多。为了保证工程技术的可靠性和足够的测量精度,并不是所有的材料都能形成热电偶。一般来说,装配式热电偶的电极材料的基本要求是什么?
1.在测温范围内,热电性能稳定,不随时间变化,具有足够的物理和化学稳定性,不易被氧化或腐蚀;2.电阻温度系数低,电导率高,比热低;3.测温时产生的热电势较大,热电势与温度呈线性或近似线性的单值函数关系;4.材料重现性好,机械强度高,制造工艺简单,价格低廉。
热电偶的结构为了保证热电偶的可靠稳定运行,装配式热电偶的结构要求是什么?
1.组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;2.两个热电极应相互绝缘良好,以防短路;3.补偿线与热电偶自由端的连接应方便可靠;4.保护套应该能够确保热电极与有害介质隔离。