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热电偶的工作原理和内部构造是什么

    测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶较低可测到-269℃(如金铁镍铬),较高可达+2800℃(如钨-铼)。

构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

1.   热电偶测温基本原理

将两种不同材料的导体或半导体a和b焊接起来,构成一个闭合回路。当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

2.热电偶的种类及结构形成

(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

所谓用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。

(2)热电偶的结构形式

为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下

组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固热电偶的工作原理和内部构造是什么

两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路

补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠

保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离

3、  热电偶冷端的温度补偿

由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。

必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其它修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。例如:s型热电偶)铂铑10-铂热电偶铂铑10-铂热电偶(s型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.02mm,其正极(sp)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(sn)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期使用温度为1300℃,短期使用温度为1600℃。s型热电偶在热电偶系列中具有准确度高,稳定性好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于s型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的s型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“its-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(cct)认为s型热电偶仍可用于近似实现国际温标。s型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏度低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。


 


 
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