熱電偶基礎(chǔ)知識

　　熱電偶的分度號有哪幾種?有什么區(qū)別?

　　熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。

　　其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶，N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。

　　t、S分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，長期使用溫度1400℃短期1600℃。

　　在所有熱電偶中，S分度號的精確度等級最高，通常用作標準熱電偶;^R分度號與S分度號相比除熱電動勢大15%左右，其它性能幾乎完全相同;

　　B分度號在室溫下熱電動勢極小，故在測量時一般不用補償導(dǎo)線。它的長期使用溫度為1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性氣氛中使用，也可在真空條件下短期使用。

　　N分度號的特點是1300℃下高溫抗氧化能力強，熱電動勢的長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好，耐核輻照及耐低溫性能也好，可以部分代替S分度號熱電偶;

　　K分度號的特點是抗氧化性能強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，長期使用溫度1000℃短期1200℃。在所有熱電偶中使用最廣泛;

　　E分度號的特點是在常用熱電偶中，其熱電動勢最大，即靈敏度最高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用，使用溫度0-800℃;

　　J分度號的特點是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃)，也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃)，并且耐H2及CO氣體腐蝕，多用于煉油及化工T分度號的特點是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級最高.

　　通常用來測量300℃以下的溫度補償導(dǎo)線工作原理：在一定溫度范圍內(nèi)，具有與其匹配的熱電動勢標稱值相同的一對帶絕緣包覆的導(dǎo)線叫補償導(dǎo)線。用它們連接熱電偶與測量裝置，以補償熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。 補償導(dǎo)線特點：

　　①熱電特性穩(wěn)定，電絕緣性能好，使用壽命長。

　�、谌彳�，彎曲性能能好，使用方便。

　�、郯�覆層材料穩(wěn)定可靠，具有一定的耐溫性和耐寒性能。 補償導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和用途：

　　①補償導(dǎo)線由芯線和絕緣包覆層組成;

　�、� 補償導(dǎo)線應(yīng)因芯線合金材質(zhì)不同分為延長型和補償型兩種，延長型補償導(dǎo)線有NX (鎳鉻硅- 鎳硅鎂)、KX(鎳鉻10- 鎳硅3 )、EX (鎳鉻10- 銅鎳45 )、JX (鐵- 銅鎳45 )、TX (銅- 銅鎳45 )，補償型補償導(dǎo)線有SC 和RC (銅- 銅鎳0.6 )、KC (銅- 銅鎳40 )、NC (鐵- 銅鎳)等;

　　③補償導(dǎo)線的絕緣包覆層與外套材料有聚氯乙烯，聚四氟乙烯，玻璃纖維，石英紗和陶瓷纖維等;金屬屏蔽層有不銹鋼網(wǎng)等;

　�、軣犭娕佳a償導(dǎo)線與顯示儀表、記錄儀或計算機連接構(gòu)成測溫系統(tǒng)，廣泛用于電力、冶金、石油、化工、輕紡等工業(yè)及國防、科研等部門。

　　熱電偶測溫的應(yīng)用原理 熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：

　�、贉y量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

　　②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻)，最高可達+2800℃(如鎢-錸)。

　�、蹣�(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

　　1.熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。當導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

　　2.熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成

　　(1)熱電偶的種類 常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調(diào)用標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。

　　(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下：

　�、俳M成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

　�、趦蓚�熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路;

　　③補償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;

　�、鼙Ｗo套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

　　3.熱電偶冷端的溫度補償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時)，而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導(dǎo)線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。