热电偶是一种感温元件 , 它把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电气仪表转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路 , 当两端存在温度梯度时 , 回路中就会有电流通过,此时两端之间就存
在 Seebeck 电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系 , 制成热电偶分度表 ; 分度表是自由端温度在 0 ℃ 时 的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中接入第三种金属材料时 , 只要该材料两个接点的温度相同 , 热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此 , 在热电偶测温时 , 可接入测量仪表 , 测得热电动势后 , 即可知道被测介质的温度。
l 热电偶的种类
热电偶有K型(镍铬-镍硅)WRN系列,N型(镍铬硅-镍硅镁)WRM系列,E型(镍铬-铜镍)WRE系列,J型(铁-铜镍)WRF系列,T型(铜-铜镍)WRC系列,S型(铂铑10-铂)WRP系列,R型(铂铑13-铂)WRQ系列,B型(铂铑30-铂铑6)WRR系列等。
l 热电偶的结构形式:
热电偶的基本结构是热电极,绝缘材料和保护管;并与显示仪表、记录仪表或计算机等配套使用。在现场使用中根据环境,被测介质等多种因素研制成适合各种环境的热电偶。热电偶简单分为装配式热电偶,铠装式热电偶和特殊形式热电偶;按使用环境细分有耐高温热电偶,耐磨热电偶,耐腐热电偶,耐高压热电偶,隔爆热电偶,铝液测温用热电偶,循环硫化床用热电偶,水泥回转窑炉用热电偶,阳极焙烧炉用热电偶,高温热风炉用热电偶,汽化炉用热电偶,渗碳炉用热电偶,高温盐浴炉用热电偶,铜、铁及钢水用热电偶,抗氧化钨铼热电偶,真空炉用热电偶,铂铑热电偶等
l 热电偶的特点
- Ø 热电偶是工业中常用的温度测温元件,具有如下特点:
①测量精度高:热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响。
②热响应时间快:热电偶对温度变化反应灵敏。
③测量范围大:热电偶从-40~+ 1600℃均可连续测温。
④性能可靠,机械强度好。
⑤使用寿命长,安装方便。
热电偶的主要种类区别在其热电偶芯(两根偶丝)的材质不同而不同,它所输出的电动势也不同,热电偶主要有以下几种(见下表),
名称 | 型号(代号) | 分度号 | 测温范围(℃) | 允许偏差(℃) |
镍铬-镍硅 | WRN | K | 0—1200 | ±2.5或0.75%︱t︱ |
镍铬-铜镍 | WRE | E | 0—900 | ±2.5或0.75%︱t︱ |
铂铑10-铂 | WRP | S | 0—1600 | ±1.5或0.25%︱t︱ |
铂铑30-铂铑6 | WRR | B | 600—1700 | ±1.5或0.25%︱t︱ |
铜-铜镍 | WRC | T | -40—350 | ±1.0或0.75%︱t︱ |
铁-铜镍 | WRF | J | -40—750 | ±2.5或0.75%︱t︱ |
说明:表中“t”为实测温度;代号后加“K”字即为铠装式热电偶。