補償導(dǎo)線的應(yīng)用:在熱電偶溫度測量中,由于冷端溫度往往偏離0℃,為了消除由此產(chǎn)生的測量偏差,我們可以采用補償導(dǎo)線法。這種方法通過將補償導(dǎo)線延伸至遠離熱源的冷端,使得熱電偶的測量更加準確。補償導(dǎo)線的作用在于將冷端的溫度引入到測量電路中,從而實現(xiàn)對熱電動勢的修正,進而提高測量的準確性。補償導(dǎo)線是一對帶有絕緣層的導(dǎo)線,其特性是在一定溫度范圍內(nèi)(通常為0~100℃)與所匹配的熱電偶具有相同的熱電動勢標(biāo)稱值。通過將補償導(dǎo)線連接熱電偶與測量裝置,它們能有效補償連接處溫度變化所帶來的測量誤差。不同類型的熱電偶適用于不同的溫度范圍和應(yīng)用場景。汕尾本地?zé)犭娕际裁磧r格
塞貝克效應(yīng)和電動勢:熱電偶基于塞貝克效應(yīng)原理工作,當(dāng)兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路且存在溫度梯度時,會產(chǎn)生熱電動勢。熱電偶所產(chǎn)生的電壓相當(dāng)微小,通常只有幾毫伏。此外,回路中的熱電勢只與熱電偶的材質(zhì)及兩端的溫差相關(guān),而與熱電偶的具體形狀、直徑或長度無關(guān)。熱電偶的測溫端與冷端:熱電偶的測溫端,也被稱為工作端或“熱端”(T1),而其自由端,即與二次儀表相連的一端,則被稱為“冷端”。在實際應(yīng)用中,冷端通常應(yīng)保持在恒定溫度T0下。值得注意的是,測得電壓與材質(zhì)和溫差有關(guān)。陽江特制熱電偶性能熱電偶標(biāo)定需在恒溫槽中進行,溫度均勻性需優(yōu)于±001℃。
常見種類:常用熱電偶可分為標(biāo)準熱電偶和非標(biāo)準熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準熱電偶是指國家標(biāo)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(biāo)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(biāo)準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)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(biāo)準化熱電偶中國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準化熱電偶為中國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時,只要該材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測溫時,可接入測量儀表,測得熱電動勢后,即可知道被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測量溫度時要求其冷端(測量端為熱端,通過引線與測量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時,冷端的(環(huán)境)溫度變化,將嚴重影響測量的準確性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償正常。與測量儀表連接用專門使用補償導(dǎo)線。醫(yī)療滅菌設(shè)備中采用微型熱電偶,實時監(jiān)控高溫蒸汽的溫度均勻性。
熱電偶傳感器是工業(yè)中使用較為普遍的接觸式測溫裝置。這是因為熱電偶具有性能穩(wěn)定、測溫范圍大、信號可以遠距離傳輸?shù)忍攸c,并且結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。熱電偶能夠?qū)崮苤苯愚D(zhuǎn)換為電信號,并且輸出直流電壓信號,使得顯示、記錄和傳輸都很容易。熱電偶是一種感溫元件,是一種儀表。它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號, 通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。熱電偶的測量精度可達 ±0.1℃,滿足了許多高精度溫度測量的需求。深圳國產(chǎn)熱電偶用途
熱電偶的冷端補償是提高溫度測量準確性的重要措施。汕尾本地?zé)犭娕际裁磧r格
熱電偶的熱電勢是工作端兩端溫度的函數(shù)差,而非冷端與工作端溫度差的函數(shù)。在熱電偶材料均勻的情況下,其產(chǎn)生的熱電勢大小只與熱電偶材料的成分和兩端的溫差相關(guān),而與熱電偶的長度和直徑無關(guān)。一旦熱電偶的兩個熱電偶絲材料成分確定,其熱電勢只與溫度差有關(guān)。若冷端溫度保持恒定,那么熱電勢只隨工作端溫度變化而變化,成為單值函數(shù)。通過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,如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,它們之間會產(chǎn)生電動勢,從而在回路中形成電流。這正是熱電偶的工作原理。汕尾本地?zé)犭娕际裁磧r格