裝配式熱電偶用作測量溫度的變送器，通常與顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器一起使用。可直接測量各種生產(chǎn)過程中0℃至1800℃的液體、蒸汽、氣體介質(zhì)和固體的表面溫度。
裝配式熱電偶的原理是什么?下面我們來了解一下。
兩個(gè)不同成分的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲或熱電極)兩端相連形成回路。當(dāng)兩個(gè)連接點(diǎn)的溫度不同時(shí)，回路中就會產(chǎn)生電動勢。這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)，這個(gè)電動勢叫做熱電勢，熱電偶利用這一原理測量溫度。直接用來測量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端(也叫測量端)，另一端稱為冷端(也叫補(bǔ)償端)，與冷端顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會顯示熱電偶產(chǎn)生的熱電勢。
實(shí)際上，熱電偶是一種能量轉(zhuǎn)換器，將熱能轉(zhuǎn)化為電能，利用產(chǎn)生的熱電勢來測量溫度。對于裝配式熱電偶的熱電勢，應(yīng)注意以下問題：
1.熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端兩端溫度函數(shù)之差，而不是熱電偶冷端和工作端溫差的函數(shù);
2.當(dāng)熱電偶材料均勻時(shí)，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，只與熱電偶材料的成分和兩端溫差有關(guān);
3.當(dāng)兩根熱電偶絲的材料成分確定時(shí)，熱電偶的熱電勢只與熱電偶的溫差有關(guān);如果熱電偶冷端溫度保持不變，則熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接成一個(gè)閉合回路，如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)貼合點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，它們之間就會產(chǎn)生電動勢，從而在回路中形成同量級的電流。熱電偶利用這種效應(yīng)來工作。
理論上，任何兩種不同的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)都可以做成熱電偶，但作為實(shí)用的測溫元件，對它的要求很多。為了保證工程技術(shù)的可靠性和足夠的測量精度，并不是所有的材料都能形成熱電偶。一般來說，裝配式熱電偶的電極材料的基本要求是什么?
1.在測溫范圍內(nèi)，熱電性能穩(wěn)定，不隨時(shí)間變化，具有足夠的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，不易被氧化或腐蝕;2.電阻溫度系數(shù)低，電導(dǎo)率高，比熱低;3.測溫時(shí)產(chǎn)生的熱電勢較大，熱電勢與溫度呈線性或近似線性的單值函數(shù)關(guān)系;4.材料重現(xiàn)性好，機(jī)械強(qiáng)度高，制造工藝簡單，價(jià)格低廉。
熱電偶的結(jié)構(gòu)為了保證熱電偶的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，裝配式熱電偶的結(jié)構(gòu)要求是什么?
1.組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;2.兩個(gè)熱電極應(yīng)相互絕緣良好，以防短路;3.補(bǔ)償線與熱電偶自由端的連接應(yīng)方便可靠;4.保護(hù)套應(yīng)該能夠確保熱電極與有害介質(zhì)隔離。
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