在实际使用中,了解热电偶的工作原理对日常使用也有很多好处。以下是江苏环亚电热仪表有限公司的相关专家。
热电偶的广泛应用:
~热电偶作为工业温度测量中应用最广泛的温度传感器之一,与铂热电阻一起,约占整个温度传感器总量的60%。热电偶通常与显示仪器一起使用,在-40~1800℃范围内直接测量液体、蒸汽、气体介质和固体表面温度。
热电偶的优点:
①测量精度高;②测量范围广;③结构简单,热电偶使用方便。
热电偶温度测量的基本原理:
热电偶是一种温度感应元件,是一种仪器,它直接测量温度,将温度信号转换为热电势信号,然后通过电气仪表(二次仪表)转换为被测介质的温度。
热电偶温度测量的基本原理是两种不同成分的材料导体形成闭合电路。当两端有温度梯度时,电路中会有电流通过。此时,两端之间存在电势-热电势,这就是所谓的塞贝克效应。
两种不同成分的均质导体为热电极,高温端为工作端,低温端为自由端,自由端通常处于恒温下。根据热电势与温度的函数关系,制作热电偶分度表;分度表是自由端温度为0℃时获得的,不同的热电偶有不同的分度表。
当第三种金属材料接入热电偶电路时,只要两个接头的温度相同,热电偶产生的热电势就会保持不变,即不受第三种金属接入电路的影响。因此,当热电偶测量温度时,可以接入测量仪器,测量热电势后,可以知道被测介质的温度。
热电偶焊接两种不同材料的导体或半导体A和B,形成闭合回路。
当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间会产生电势,从而在电路中形成大小的电流,称为热电效应。热电偶利用这种效应工作。
两种不同成分的导体(称为热电偶丝或热电极)两端连接成一个电路。当接头点的温度不同时,电路中会产生电势。这种现象称为热电效应,这种电势称为热电势。热电偶利用这一原理进行温度测量,其中直接用作测量介质温度的一端称为工作端(也称为测量端),另一端称为冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪器或配套仪器连接,显示仪器将指出热电偶产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转化为电能,用产生的热电势测量温度。对于热电偶的热电势,应注意以下问题:
1:热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是热电偶两端温差的函数;
2:当热电偶材料均匀时,热电偶产生的热电势与热电偶的长度和直径无关,温差无关;
3:确定热电偶两个热电偶的材料成分时,热电偶的热电势只与热电偶的温差有关;如果热电偶冷端的温度保持在一定程度上,进热电偶的热电势只是工作端温度的单值函数。
热电阻与热电偶的区别:
热电偶和热电阻都是温度测量中的接触式温度测量。虽然它们的功能是相同的,但它们的原理和特点是不同的。
热电偶是温度测量中应用最广泛的温度设备。其主要特点是测量范围广,性能相对稳定,结构简单,动态响应好,可传输4-20ma电信号,便于自动控制和集中控制。虽然热电阻在工业上也得到了广泛的应用,但由于其温度测量范围有限,热电阻的温度测量原理是基于导体或半导体的电阻值随温度的变化而变化的特点。它也有很多优点,也可以传输电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性和准确性好,但需要电源激励,不能立即测量温度的变化。工业热电阻一般采用Pt100、Pt10、Cu50、Cu100、铂热电阻温度测量范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40-140摄氏度。热电阻与热电偶相同,但不需要补偿导线,比热电偶便宜。