热电偶是怎样测温的?

admin 泰里仪器网 2025-03-29 01:11 0 阅读

一、热电偶是怎样测温的?

1.热电偶测温基本原理

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

2.热电偶的种类及结构形成

(1)热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶

我国从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我国统一设计型热电偶。

(2)热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:

① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;

② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;

③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;

④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3.热电偶冷端的温度补偿

由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵 金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷 端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一.其优点是:

①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。

③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

二、热电偶测温的基本原理?

原发布者:zll0319

  需要特别强调的是:热电偶测温,归根结底是测量热电偶两端的热电动势。测量仪表能够让我们看到温度数值,是因为它已经将热电动势转换成了温度。

  图中,工作端温度T1,A、B与C、D连接处温度为T2,测量仪表端(参考端)温度为T0。

我们可以把总回路的总电动势E分成两段热电动势的和,即A、B为一段,热电动势为EAB(T1,T2),C、D为另一段,热电动势为ECD(T2,T0),即:

 E=EAB(T1,T2)+ECD(T2,T0)

   (热电偶中间导体定律)  (1)

    在上图中,如果C、D的材质和A、B完全一样,即C即为A,D即为B,相当于热电偶A、B在T2(中间温度)处产生了一个连接点,此时,回

三、什么是 温度?如何测定 温度

我们平时常用的玻璃温度计多为水银温度计,里边装的是汞。汞的沸点为356.95℃,这对于测 量一般气温是足够用的。但是,工业上有时要测量上千度的温度,这样一来,水银温度计就 不能用了。人们于是找到了金属镓来帮忙。

镓的沸点很高,为2070℃,但熔点很低,只有29.78℃。也就是说,把镓入在手上,人的体 温就能使之熔化。这一性质决定,用镓来测量29.78℃到2070℃内的温度最为适宜。人们把 镓充入耐高温的石英细管中,做成高温温度主,广泛用于工业领域。

热电偶温度计用于超高温的测量,它的的工作原理是:

两种不同的导体接触构成回路时,回路中将产生电势,这种电势的大小直接与两个接点之间的温度差有关,这种现象称为热电效应。利用热电效应制成的感温元件就是热电偶,利用热电偶作为感温元件组成的温度计就是热电偶温度计。

在古典电子理论中,热电势由温差电势和接触电势两部分构成。

温差电势是由均质导体的两端温度差引起的。接触电势是当两种不同的导体A与B接触时,因两者的自由电子密度不同,在接触点产生电子扩散,而形成的电势。接触电势不但是温度t的函数,其对热电势的贡献也远比温差电势大。

测出热电偶因为温度变化产生的热电势,根据热电势和温度变化之间的函数关系就能知道引起热电势的温度值。

我所知的目前测量的温度可以精确到0.1度,再精确些在技术上也是可以做到的,但是过分精确的实际意义并不大。

The End
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