热电偶的工作原理

信号,通过仪器仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。虽因工作需求的不同外形极不相同,但它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管接线盒等主要部分组成

热电偶是将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接合点的温度不同时,回路中将产生电动势,这种现象称为热点效应,又称为塞贝克效应。而直接作为测量温度的一端叫做工作端,另一端叫冷端。冷端直接连接仪器仪表或配套设备,显示仪表会指出热电偶所产生的电动势。

常见的电热偶分为标准型电热偶与非标型电热偶两大类。标准化热电偶中国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶。

正确使用热电偶不但可以准确得到温度数值,还可提高热电偶使用寿命。减少材料消耗,保证产品质量。但在使用过程中不可避免产生误差。热电偶产生误差有三方面原因:

热电偶的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶,插入的深度至少为保护管直径的8~10倍。热电偶的保护管和被测物孔壁之间应用绝热物质堵塞以免冷热空气对流从而影响热电偶测量准确性。

热电偶在恶劣环境下,保护管和导线污垢过多致使与孔壁绝缘不良,不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引发测量误差。

热电偶的热惰性指在测量时仪器无法准确的显示被测物温度变化,在快速测量时这种误差尤为突出,所以在需要精准控温时采用铂材料制作,保护管直径较细的热电偶,或者在许可环境下不用保护管。由于测温存在滞后性,用热电偶检测出的温度波动振幅较被测物振幅小。热电偶波动振幅越小,温度滞后越大(被测物温度与测得温度差异越大)。为了准确测量温度,使用导热性能好的材料以外,管壁薄、内径小的保护套管也能改善电热偶滞后性,但保护套管的改变易导致热电偶的损坏,在使用过程中应及时校正与更换。

在常规工业生产中,被测对象极其复杂,应在熟悉被测对象、掌握各种热电偶特性的基础上,根据测量要求、使用环境、温度的高低等正确地选择热电偶。

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。