熱電偶以及熱電阻以及測溫原件的工作原理

2022-09-03 08:55:18 字數 5414 閱讀 6090

1樓:流量計變送器液位計

工作原理、

兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成迴路,當接合點的溫度不同時,在迴路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連線,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。

熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對於熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:

1:熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函式的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函式;

2 :熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;

3:當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函式。將兩種不同材料的導體或半導體a和b焊接起來,構成一個閉合迴路,如圖所示。

當導體a和b的兩個執著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在迴路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

特性 、

◆裝配簡單,更換方便

◆壓簧式感溫元件,抗震效能好

◆測量範圍大

◆ 機械強度高,耐壓效能好

工作範圍常用工業熱電偶的分度號主要有s、r、b、n、k、e、j、t等幾種。其中s、r、b屬於***熱電偶。 n、k、e、j、t屬於廉金屬熱電偶。

t、s分度號的特點是抗氧化效能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,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使用。 r分度號與s分度號相比除熱電動勢大15%左右,其它效能幾乎完全相同; 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,熱電動勢的長期穩定性及短期熱迴圈的復現性好,耐核輻照及耐低溫效能也好,可以部分代替s分度號熱電偶; k分度號的特點是抗氧化效能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,長期使用溫度1000℃,短期1200℃。

在所有熱電偶中使用最為廣泛。 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、惰性氣氛中連續使用,使用溫度0-800℃;j分度號的特點是既可用於氧化性氣氛(使用溫度上限750℃),也可用於還原性氣氛(使用溫度上限950℃),並且耐h2及co氣體腐蝕,多用於煉油及化工; 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。

、使用熱電偶的行業有:鋼鐵,發電,石油、化工,玻纖,食品、玻璃、製藥、陶瓷、有色金屬、熱處理、航天、粉末冶金、碳素、焦化、印染等幾乎所有工業領域。

生產廠家、

中國熱電偶市場不大,每年約30億左右的產值。用鎳、銅、鉑金、銠等***生產的產品,還不如2元一盒的牛奶銷售量大,而且,比較散亂,由於生產熱電偶幾乎沒有什麼技術和資金門檻,進入比較容易,安徽天長、江蘇興化、浙江樂清一帶的個體、私營企業蓬勃發展,激烈的競爭導致了市場魚龍混雜,

實際應用

使用熱電偶的行業有:鋼鐵,發電,石油、化工,玻纖,食品、玻璃、製藥、陶瓷、有色金屬、熱處理、航天、粉末冶金、碳素、焦化、印染等幾乎所有工業領域。

2樓:匿名使用者

熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。其優點是:

①測量精度高。因熱電偶直接與被測物件接觸,不受中間介質的影響。

②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量,某些特殊熱電偶最低可測到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢-錸。

③構造簡單,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。

原理1、熱電偶測溫基本原理是將兩種不同材料的導體或半導體焊接起來,構成一個閉合迴路。由於兩種不同金屬所攜帶的電子數不同,當兩個導體的二個執著點之間存在溫差時,就會發生高電位向低電位放電現象,因而在迴路中形成電流,溫度差越大,電流越大,這種現象稱為熱電效應,也叫塞貝克效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

2、熱電偶的種類及結構形成

(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。所謂標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係、允許誤差、並有統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範圍或數量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒有統一的分度表,主要用於某些特殊場合的測量。

標準化熱電偶 我國從2023年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按iec國際標準生產,並指定s、b、e、k、r、j、t七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。

(2)熱電偶的結構形式 為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,對它的結構要求如下: ① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固; ② 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路; ③ 補償導線與熱電偶自由端的連線要方便可靠; ④ 保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。5安裝尺寸應該儘量選用公制[中國標準]如螺紋:

12x1.5,16x1.5,20x1.

5,27x2,33x2mm.法蘭直徑95、105、115mm.

熱電偶和熱電阻測溫原理的區別

3樓:

根據測溫範圍選擇:650℃以上一般選擇熱電偶,650℃以下一般選擇熱電阻; 根據測量精度選擇:對精度要求較高選擇熱電阻,對精度要求不高選擇熱電偶; 根據測量範圍選擇:

熱電偶所測量的一般指「點」溫,熱電阻所測量的一般指空間平均溫度。 還有,熱電阻與熱電偶的工作原理本身就不相同,輸出的訊號也不一樣,熱電阻是阻值隨溫度的變化而變化,而熱電偶輸出是毫伏訊號,詳細可參考相關的資料

4樓:暴走少女

1、熱電偶

當有兩種不同的導體或半導體a和b組成一個迴路,其兩端相互連線時,只要兩結點處的溫度不同,一端溫度為t,稱為工作端或熱端,另一端溫度為t0 ,稱為自由端(也稱參考端)或冷端,迴路中將產生一個電動勢,該電動勢的方向和大小與導體的材料及兩接點的溫度有關。

這種現象稱為「熱電效應」,兩種導體組成的迴路稱為「熱電偶」,這兩種導體稱為「熱電極」,產生的電動勢則稱為「熱電動勢」。

2、熱電阻

熱電阻的測溫原理是基於導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的引數。熱電阻大都由純金屬材料製成,目前應用最多的是鉑和銅,現在已開始採用鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻訊號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。

熱電偶的工作原理是什麼?

5樓:織布大王盧夫人

熱電偶(thermocouple)是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,並把溫度訊號轉換成熱電動勢訊號,通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結構卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。熱電偶的工作原理是:

1、當有兩種不同的導體或半導體a和b組成一個迴路,其兩端相互連線時,只要兩結點處的溫度不同,一端溫度為t,稱為工作端或熱端,另一端溫度為t0 ,稱為自由端(也稱參考端)或冷端,迴路中將產生一個電動勢,該電動勢的方向和大小與導體的材料及兩接點的溫度有關。這種現象稱為「熱電效應」,兩種導體組成的迴路稱為「熱電偶」,這兩種導體稱為「熱電極」,產生的電動勢則稱為「熱電動勢」  。

2、熱電動勢由兩部分電動勢組成,一部分是兩種導體的接觸電動勢,另一部分是單一導體的溫差電動勢。

3、熱電偶迴路中熱電動勢的大小,只與組成熱電偶的導體材料和兩接點的溫度有關,而與熱電偶的形狀尺寸無關。當熱電偶兩電極材料固定後,熱電動勢便是兩接點溫度t和t0的函式差 。即

3、這一關係式在實際測溫中得到了廣泛應用。因為冷端t0恆定,熱電偶產生的熱電動勢只隨熱端(測量端)溫度的變化而變化,即一定的熱電動勢對應著一定的溫度。我們只要用測量熱電動勢的方法就可達到測溫的目的 。

4、熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合迴路,當兩端存在溫度梯度時,迴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(seebeck effect)。兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處於某個恆定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函式關係,製成熱電偶分度表;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。

6樓:拱廣英沐珍

熱電偶的工作原理這就要從熱電偶測溫原理說起,熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表,它直

接測量溫度,並把溫度訊號轉換成熱電動勢訊號,

通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質

的溫度。

熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合迴路,當兩端存在溫度梯度時

,迴路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在seebeck電動勢——熱電動勢,這就是所謂的

塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一

端為自由端,自由端通常處於某個恆定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函式關係,

製成熱電偶分度表;

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。

在熱電偶迴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,

熱電偶所產生的熱

電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入迴路中的影響。因此,

在熱電偶測溫時,

可接入測

量儀表,

測得熱電動勢後,

即可知道被測介質的溫度。

b:熱電偶工作原理:

兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成迴路,當接合點的溫度不

同時,在迴路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電

偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也

稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連線,顯示

儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。

熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對

於熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:

1:熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函式的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函式;

2:熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,

只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;

3:當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有

關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函式。

常用的熱電偶材料有:

熱電偶分度號

熱電極材料

正極負極

s鉑銠10純鉑r

鉑銠13純鉑b

鉑銠30

鉑銠6k

鎳鉻鎳矽t純銅

銅鎳j鐵銅鎳

n鎳鉻矽鎳矽e

鎳鉻銅鎳

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