熱電偶基礎(chǔ)知識(shí)

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(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng)，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分度號的度等級zui高，通常用作標(biāo)準(zhǔn)熱電偶；^R分度號與S分度號相比除熱電動(dòng)勢大15%左右，其它性能幾乎*相同；B分度號在室溫下熱電動(dòng)勢極小，故在測量時(shí)一般不用補(bǔ)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(diǎn)是1300℃下高溫抗氧化能力強(qiáng)，熱電動(dòng)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(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng)，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zui廣泛；E分度號的特點(diǎn)是在常用熱電偶中，其熱電動(dòng)勢zui大，即靈敏度zui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(diǎn)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(diǎn)是在所有廉金屬熱電偶中度等級zui高，通常用來測量300℃以下的溫度補(bǔ)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(dòng)勢標(biāo)稱值相同的一對帶絕緣包覆的導(dǎo)線叫補(bǔ)償導(dǎo)線。用它們連接熱電偶與測量裝置，以補(bǔ)償熱電偶連接處的溫度變化所產(chǎn)生的誤差。 補(bǔ)償導(dǎo)線特點(diǎn)： ①熱電特性穩(wěn)定，電絕緣性能好，使用壽命長。 ②柔軟，彎曲性能能好，使用方便。 ③包覆層材料穩(wěn)定可靠，具有一定的耐溫性和耐寒性能。 補(bǔ)償導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和用途： ①補(bǔ)償導(dǎo)線由芯線和絕緣包覆層組成； ②補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)因芯線合金材質(zhì)不同分為延長型和補(bǔ)償型兩種，延長型補(bǔ)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(bǔ)償型補(bǔ)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(bǔ)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； ④熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線與顯示儀表、記錄儀或計(jì)算機(jī)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zui常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是： ①測量精度高。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zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），zui高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。 ③構(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(hù)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(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)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： ①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； ②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； ③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； ④保護(hù)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(bǔ)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(shí)），而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)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(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)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(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。