什么叫热电偶?这就要从热电偶测温原理说起,热电偶是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)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材质导体(称为热电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合点两端的温度不同,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(也称为测量端),温度较低的一端为自由端(也称为补偿端),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。
热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:
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度差的函数;
2.热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;
3.当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有 关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。常用的热电偶材料有:
热电偶分度号 | 热电极材料 | |
正极 | 负极 | |
S | 铂铑 10 | 纯铂 |
R | 铂铑 13 | 纯铂 |
B | 铂铑 30 | 铂铑 6 |
K | 镍铬 | 镍硅 |
T | 纯铜 | 铜镍 |
J | 铁 | 铜镍 |
N | 镍铬硅 | 镍硅 |
E | 镍铬 | 铜镍 |
编辑:南京联创分析仪器制造有限公司