定义:热电偶是一种用于的设备测量温度。这些是有源传感器当他们工作的能量转换原则时。它不需要任何权力来操作。
这些基本上是如此温度传感器测量温度的形式EMF.。为了构成热电偶对必须使用金属的某些组合。这些金属组合如此选择了一个EMF的线性上升由此制作升温电路。
它用于高达的温度测量1400˚C.。
热电偶工作原理
热电偶的原则原理塞贝克效应。现在这个问题出现了什么是塞贝克效应?
当不同材料的金属在两端连接时。每个具有比另一个不同的结温,电路中的电位差异引起。因此在电路中创建电流。
同样的情况也是热电偶的情况,我们将在即将到来的部分中讨论。
热电偶的结构细节
正如我们已经讨论过,它由两种不同材料的金属线组成。材料的选择基于要测量的温度范围,材料的曝光环境,其稳定性,机械强度等。
热电偶的连接点仅基于其应用分为3个类别
- 接地结合- 接地结,两个金属线与保护护套一起焊接在一起。热电偶使用这种类型的结来测量腐蚀性环境中的温度。
- 未接地的交界处- 这里,从保护鞘的传导有完全隔离。在高压施用目的的情况下,使用未接地的连接点。
- 暴露的交界处- 只要需要测量气体的温度,就使用暴露的结。这些也用于需要快速响应的位置。
热电偶不能使用裸导体,除非大气条件允许它们使用。当测量温度低并且大气是非腐蚀性时,条件可以是件。通过降低测量结的质量,可以减少热电偶的灵敏度。
热电偶的工作
使用2个不同的金属电线创建两个连接,我们之前讨论过。
正如我们在图中所看到的,点A和B表示两个结和结的温度由T表示1和T2。这个温度差异在两个结之间生成EMF.在电路中。电路中产生的电压非常小,并以毫伏测量。
当。。。的时候温度两个交叉点变成了等于,它将产生相同且相反的EMF,其彼此取消因此导致没有当前流过电路。
流过电路的总电流取决于电路中引起的EMF。又取决于两个连接的温差。
在热电偶诱导的EMF由 -
:Δθ=热结和参考结之间的温度差。
A,B =常量
通常,与'b'相比,'a'的值非常大
因此,EMF由 -
要么
热电偶输出测量
在设备中产生的EMF是由测量结和参考交界处的温差。输出可以通过以下方法测量 -
Millivoltmeter- 在参考交界处连接毫伏计以测量其温度是最简单的方法。该偏转是成比例的到了当前流过电路。
电位计- 常见的温度测量方法是在电位器的帮助下。在平衡状态下,从正在测量EMF的电路中没有抽出电流。
具有输出设备的放大器- 廉价和紧凑的直流放大器是通过使用晶体管和集成电路进行的。该输出热电偶是放大由放大器并馈送到指示设备。但在这种情况下,需要辅助电源。
热电偶的类型
这些被归类为
基金金属热电偶- 在此类别的热电偶中,基础金属由诸如镍,铁,铜等常见且廉价的材料制成。
以下类型属于此类别 -
- k型热电偶- 它包括镍铬或镍 - 氧化铝。它是最常用的。它廉价且具有宽的温度范围,同时提供准确性和可靠性。它具有温度范围-330到2300˚F.。它的电线码是黄色和红色。
- 型j热电偶- 它包括铁/康斯坦坦。它允许较小的温度范围,并且在较高温度下具有较短的寿命。随着氧化问题与铁有关,必须在氧化环境中使用这种类型的热电偶时,必须采取一些预防措施。它的温度范围在于32到1400˚F.和电线颜色代码是白色和红色的。
- 键入t热电偶- 这些包括铜/康斯坦坦。该类别的热电偶非常稳定,并且用于非常低温的应用,例如低温。T型热电偶的温度范围位于两者之间-330到700˚F.它的电线颜色代码是蓝色和红色。
- 键入E热电偶- 它由镍铬/康斯坦坦。在适度的温度下,与k型和型型相比,它提供更高的稳定性。这种类型的热电偶在所有常用的热电偶中具有最高的EMF VS温度值。温度范围在于-330到1600˚F.和线码码是紫色和红色。
- 键入n热电偶- 它由Nicrosil / Nisil.。它略有昂贵,并且股份几乎与K型的准确性和温度限制相似。温度范围在于32到2300˚F.和电线颜色代码是橙色和红色。
贵金属热电偶- 它具有承受高温并由昂贵的材料组成的能力。
以下类型属于此类别 -
- 类型S热电偶- 它由铂铑 - 10%/铂金。它主要用于高温应用。但由于高稳定性,可用于较低的温度应用。它主要用于生物技术产业。
- 类型r热电偶- 这些是由铂铑-13%/铂金。与S型相比,它含有更多百分比的铑含量更昂贵。其性能几乎与S型类似的铑。
- 类型B热电偶- 这些是由铂铑 - 30%/铂铑-6%。已知是所有其他温度限制热电偶。它在高温下提供了最高的稳定性和准确性。
热电偶的优点
- 它始终是一种更好的电路,方便地在特定点处测量温度。
- 与电阻温度计相比,这些更便宜。
- 与其他设备相比,它们更适合于记录温度的快速变化。
热电偶的缺点
- 在精确工作的情况下,与其他设备相比,它们不会被广泛使用,因为它们具有较低的准确性。
- 在使用贵金属的情况下,它们需要额外的保护管,其必须进行化学惰性和真空。
非热电偶材料也可用作接线块或接头,直到这些设备没有温度梯度。
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