在使用熱電偶時(shí) ,必須對(duì)參考端溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償 ,才能正確顯示出被測(cè)溫度值。參考端溫度補(bǔ)償大致有兩種方案 :一種是利用硬件 (例如參考端溫度補(bǔ)償器 )進(jìn)行補(bǔ)償 ;另一種則是用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正 ,來(lái)消除由環(huán)境溫度引起的測(cè)量誤差。但是當(dāng)環(huán)境溫度不斷發(fā)生變化時(shí) ,設(shè)計(jì)工作就變得比較復(fù)雜。
熱電偶自動(dòng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)男路f測(cè)溫電橋電路 ,它不僅能對(duì)參考端溫度進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償 ,并對(duì)K型熱電偶的非線性特性進(jìn)行校正 ,使數(shù)字儀表直接顯示出被測(cè)點(diǎn)的溫度值 ,還利用內(nèi)置硅晶體管發(fā)射結(jié) (或硅二極管 )作半導(dǎo)體溫度傳感器來(lái)測(cè)量室溫。由它構(gòu)成的數(shù)字測(cè)溫儀 ,電路簡(jiǎn)單 ,成本低廉 ,準(zhǔn)確度高 ,便于調(diào)試。其測(cè)溫準(zhǔn)確度可達(dá)± 1%左右 ,分辨力為 1℃。
熱電偶具有線性度好,熱電動(dòng)勢(shì)較大,靈敏度高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化性能強(qiáng),價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所采用。不能直接在高溫下用于硫,還原性或還原,氧化交替的氣氛中和真空中,也不推薦用于弱氧化氣氛。
熱電偶特點(diǎn):
1. 檢出(測(cè)溫)元件熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測(cè)元件之一。必須配二次儀表,其優(yōu)點(diǎn)是:
① 測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
② 測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶zui低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳鉻),zui高可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。熱電偶為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(BP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為30%,含鉑為70%,負(fù)極(BN)為鉑銠合金,含銠為量6%,該熱電偶長(zhǎng)期zui高使用溫度為1600℃,短期zui高使用溫度為1800℃。
③ 構(gòu)造簡(jiǎn)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(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。
2.根據(jù)溫度測(cè)量范圍及精度,選用相應(yīng)分度號(hào)的熱電偶
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時(shí),一般選用熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低于400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負(fù)溫測(cè)量一般用T型電偶,在低溫時(shí)T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。
熱電偶使用壽命與其劣化有關(guān),所謂熱電偶的劣化,即熱電偶經(jīng)使用后,出現(xiàn)老化變質(zhì)的現(xiàn)象。由金屬或合金構(gòu)成的熱電偶,在高溫下其內(nèi)部晶粒要逐漸長(zhǎng)大,同時(shí),合金中含有少量雜質(zhì),其位置或形狀也將發(fā)生變化,而且,同周圍環(huán)境中的氣體也要發(fā)生反應(yīng)。伴隨上述變化,熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)也將極其敏感地發(fā)生變化。因此熱電偶的劣化是不可避免的。熱電偶的劣化是一個(gè)量變過(guò)程,對(duì)其定量很困難,將隨熱電偶的種類、直徑、使用溫度、氣氛、時(shí)間的不同而變化。熱電偶的使用壽命是指熱電偶劣化發(fā)展到超過(guò)允許誤差,甚至斷線不能使用的時(shí)間。有關(guān)熱電偶使用壽命的判斷,日本是依據(jù)JIS(C-1602-1995)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的熱電偶連續(xù)使用時(shí)間。對(duì)B、R、S型熱電偶而言為2 000 h,K、E、J、T型熱電偶為10 000h。在實(shí)際使用時(shí),裝配式熱電偶通常帶有保護(hù)管,只有在特殊情況下才裸絲使用。因此,在多數(shù)場(chǎng)合下,保護(hù)管的壽命決定了熱電偶?jí)勖?duì)熱電偶的實(shí)際使用壽命的判斷,必須是通過(guò)長(zhǎng)期征集、積累實(shí)際使用狀態(tài)下的數(shù)據(jù),才有可能給出準(zhǔn)確的結(jié)果。
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