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閱讀：217發(fā)布時(shí)間：2025-1-24
什么是熱電偶和熱電阻溫度傳感器線？
甲熱電偶是由從不同的金屬制成兩根導(dǎo)線。這兩根導(dǎo)線連接在一起形成溫度測(cè)量結(jié)。每根電線都由特定的金屬或金屬合金制成。例如，K 型熱電偶的正極 (+) 導(dǎo)體由稱為 鎳鉻合金 的鉻/鎳合金制成，負(fù)極 (-) 導(dǎo)體由稱為 鎳鉻合金 的鋁/鎳合金制成。用于制作熱電偶結(jié)的線稱為熱電偶線。
熱電
如圖所示，當(dāng)測(cè)量（熱）結(jié)與參考（冷）結(jié)的溫度不同時(shí)，由于所謂的塞貝克效應(yīng)或熱電效應(yīng)，熱電偶電路中會(huì)產(chǎn)生電壓。這種效應(yīng)可以被認(rèn)為是一個(gè)小電池，其輸出電壓與測(cè)量結(jié)的溫度成正比。
產(chǎn)生的電壓在毫伏 (mV) 范圍內(nèi)，并且因每種熱電偶類型而異。該電壓由電子設(shè)備測(cè)量，并將其轉(zhuǎn)換為溫度讀數(shù)。
測(cè)量接點(diǎn)
測(cè)量接頭主要有三種類型。一個(gè)露端無(wú)保護(hù)套。甲接地端具有保護(hù)金屬護(hù)套諸如不銹鋼，其包圍導(dǎo)體和絕緣。這種連接類型比外露連接在物理上更耐用，更耐腐蝕。一個(gè)未接地結(jié)類似于接地端除了熱電偶電線不電連接到金屬護(hù)套。這種結(jié)型可以更好地防止電磁干擾。
參考接點(diǎn)
如前所述，熱電偶電路中還需要一個(gè)參考（冷）結(jié)。由于儀表讀取的電壓實(shí)際上與測(cè)量結(jié)點(diǎn)和參比結(jié)點(diǎn)之間的溫度差成正比，因此需要知道參比結(jié)點(diǎn)的溫度才能確定測(cè)量結(jié)點(diǎn)處的溫度。在實(shí)踐中，參比結(jié)經(jīng)常內(nèi)置于溫度記錄或過(guò)程控制儀器中。
因此，用戶通常“看不見(jiàn)”參比接點(diǎn)。熱電偶連接到延長(zhǎng)線，延長(zhǎng)線連接到過(guò)程控制儀表。
熱電偶類型
行業(yè)規(guī)范識(shí)別不同類型的熱電偶和熱電偶線，并用一個(gè)字母表示每種類型。一些常見(jiàn)的類型是 K、J、T 和 E。不同的熱電偶類型有不同的溫度范圍，它們可以成功使用。ISA/ANSI 標(biāo)準(zhǔn) MC96.1 中規(guī)定了每種熱電偶合金的化學(xué)成分、允許的溫度誤差限制以及每種熱電偶類型的顏色代碼。從應(yīng)用的角度來(lái)看，需要記住的重要一點(diǎn)是熱電偶線類型必須與熱電偶類型匹配。
延長(zhǎng)線
KX、JX、TX 和 EX 等熱電偶延長(zhǎng)線類型用于將測(cè)量結(jié)連接到溫度記錄或過(guò)程控制儀表。這可能是數(shù)百甚至數(shù)千英尺的距離。延長(zhǎng)線通常暴露在溫度和其他環(huán)境條件下，這些條件沒(méi)有測(cè)量結(jié)遇到的情況。因此，“延伸”級(jí)電線不會(huì)在 400° F (204° C) 以上進(jìn)行校準(zhǔn)，并且通常使用較低額定溫度的材料進(jìn)行絕緣和護(hù)套。由于低壓儀表信號(hào)被傳送，熱電偶延長(zhǎng)線通常被屏蔽。
電阻溫度檢測(cè)器 (RTD)
除了熱電偶，還有其他溫度測(cè)量技術(shù)，例如 RTD溫度傳感器（電阻溫度檢測(cè)器）。在溫度高于 1,200° F (650° C) 的應(yīng)用中使用熱電偶。在較低溫度下，RTD 溫度傳感器因其更簡(jiǎn)單的操作以及更高的靈敏度和穩(wěn)定性而被使用。熱電偶具有更好的響應(yīng)時(shí)間。RTD 溫度傳感器是特殊電阻器，其電阻值以已知方式隨溫度變化。RTD 溫度傳感器使用普通銅質(zhì)儀表電纜連接到溫度記錄或過(guò)程控制儀表。連接 RTD 不需要熱電偶線。
典型的 RTD溫度傳感電纜是兩根、三根或四根導(dǎo)體的標(biāo)準(zhǔn)儀表電纜，也可能是成對(duì)/三線組/四線組，具體取決于所使用的 RTD 溫度傳感器類型和被監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量。單獨(dú)或整體屏蔽通常用于抗噪。
| 熱電偶級(jí) | 延伸等級(jí) | 導(dǎo)體 顏色 | 合金 | ||||
| ANSI代碼 | 端子 顏色 | 端子顏色 | 積極的 | 消極的 | 積極的 | 消極的 | 溫度范圍 |
| J | 棕色的 | 黑色的 | 白色的 | 紅色的 | 鐵 | 康斯坦銅鎳 | -210° 至 1,200° C -346° 至 2,193° F |
| K | 棕色的 | 黃色 | 黃色 | 紅色的 | 鎳鉻 | 鎳鋁 | –270° 至 1,372°C –454° 至 2,501°F |
| T | 棕色的 | 藍(lán)色 | 藍(lán)色 | 紅色的 | 銅 | 康斯坦銅鎳 | –270° 至 400° C –454° 至 752° F |
| E | 棕色的 | 紫色的 | 紫色的 | 紅色的 | 鎳鉻 | 康斯坦銅鎳 | –270° 至 1,000° C –454° 至 1,832° F |
表 1：熱電偶線和熱電偶延長(zhǎng)線類型
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