熱電偶(thermocouple)工作原理
熱電偶工作原理
向一段金屬絲施加一個電壓源時,電流從正端流向負端,金屬絲---,造成一部分能量損耗。托馬斯·塞貝克在1821年發現的塞貝克效應則是一種反向現象:向一段金屬絲應用某種溫度梯度時,會產生一個電勢。這就是熱電偶的物理基礎。
熱電偶thermocouple是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉換成熱電動勢信號,通過溫度變送器轉換成4-20ma信號引入到控制系統顯示溫度。
熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體a和b組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應(seebeck effect。
熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表。它直接測量溫度,并把溫度信號轉換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,604熱電偶,這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系,制成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。
熱電偶測量精度和溫度測量范圍的選擇
兩種不同材料的導體或半導體a和b焊接起來,構成一個閉合回路,如圖所示。當導體a和b的兩個---點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。
選擇熱電偶要根據使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。
測量精度和溫度測量范圍的選擇使用溫度在1300~1800℃,要---度又比較高時,一般選用b型熱電偶;要---度不高,浙江熱電偶,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,kw熱電偶,高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要---度又比較高可用s型熱電偶和n型熱電偶;在1000℃以下一般用和n型熱電偶,低于400℃一般用e型熱電偶;250℃下以及負溫測量一般用t型電偶,在低溫時t型熱電偶穩定而且精度高。
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