塞貝克效應(yīng)和電動勢:熱電偶基于塞貝克效應(yīng)原理工作,當(dāng)兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體構(gòu)成閉合回路且存在溫度梯度時,會產(chǎn)生熱電動勢。熱電偶所產(chǎn)生的電壓相當(dāng)微小,通常只有幾毫伏。此外,回路中的熱電勢只與熱電偶的材質(zhì)及兩端的溫差相關(guān),而與熱電偶的具體形狀、直徑或長度無關(guān)。熱電偶的測溫端與冷端:熱電偶的測溫端,也被稱為工作端或“熱端”(T1),而其自由端,即與二次儀表相連的一端,則被稱為“冷端”。在實際應(yīng)用中,冷端通常應(yīng)保持在恒定溫度T0下。值得注意的是,測得電壓與材質(zhì)和溫差有關(guān)。熱電偶的測量精度可達(dá) ±0.1℃,滿足了許多高精度溫度測量的需求。廣東露出式熱電偶廠家精選

值得一提的是,熱電偶不僅適用于單獨測溫,還可通過巧妙連接實現(xiàn)多種溫度測量功能。例如,我們可以利用熱電偶測量兩點間的溫度差。通過將兩熱電偶同性質(zhì)的B極連接,并將各自的A極接入儀表,我們可以測量出兩點間的溫差電壓,從而驅(qū)動儀表顯示出溫差值。這種靈活多變的測溫方式,使得熱電偶成為工業(yè)測溫領(lǐng)域中的不可或缺的重要工具。接下來,我們探討如何利用熱電偶測量多點的平均溫度值。這種測量方法的接線方式。首先,將所有熱電偶的B極匯聚并連接到儀表的一個輸入端。然后,將每個熱電偶的A極分別通過一個阻值為R的電阻接到儀表的另一個輸入端,這樣就能將多個熱電偶并聯(lián)起來與儀表相連。通過這種方式,儀表較終顯示的是各測量點溫度的平均值。廣東露出式熱電偶廠家精選熱電偶輸出的電信號經(jīng)過放大和處理后,可直接顯示為溫度數(shù)值。

熱電偶測量故障排查:使用熱電偶測量溫度時,有時會無法獲得正確的測量值。下面匯總了熱電偶測量時容易發(fā)生的故障實例。正常熱電偶測量的狀態(tài):上圖是進(jìn)行正常熱電偶測量的狀態(tài)。按照總體的熱電動勢為1.00mV+3.00mV+10.00mV=14.00mV,測量值為100℃。(以熱電動勢的各數(shù)值作為參考值),1、熱電偶與補償導(dǎo)線的極性反接:如果弄錯熱電偶與補償導(dǎo)線的極性,則無法正確測量。熱電偶與補償導(dǎo)線的極性反接,總體的熱電動勢變?yōu)?6.00mV,顯示儀表上顯示錯誤溫度。2、銅導(dǎo)線代替補償導(dǎo)線使用等:有溫度梯度時,如果使用銅導(dǎo)線等替代補償導(dǎo)線,則無法正確測量。銅導(dǎo)線代替補償導(dǎo)線使用,總體的熱電動勢變?yōu)?1.00mV,測量器上顯示錯誤溫度。3、使用了不同種類的熱電偶和補償導(dǎo)線:如果使用與測量器不同種類的熱電偶與補償導(dǎo)線,則無法正確測量。使用了不同種類的熱電偶和補償導(dǎo)線??傮w的熱電動勢變?yōu)?.50mV,測量器上顯示錯誤溫度。
安裝不當(dāng)引入的誤差:如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等,換句話說,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強磁場和強電場,所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi),當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。銥銠系列熱電偶在2000℃以上超高溫真空環(huán)境應(yīng)用,價格是K型熱電偶的數(shù)十倍。

在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中,熱電偶元件一般端接在接頭上;但參考連接點卻很少位于接頭上,而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。連接點類型接殼式熱電偶連接點與探針壁物理連接(焊接),這能實現(xiàn)很好的熱傳輸——即從外部通過探針壁將熱量傳至熱電偶連接點。建議用接殼式熱電偶來測量靜態(tài)或流動腐蝕性氣體與液體的溫度,以及一些高壓應(yīng)用。露端式熱電偶具有較快的響應(yīng)速度,而且探針護(hù)套直徑越小,則響應(yīng)速度就越快,但其較大允許測量溫度也就越低。延伸線熱電偶延伸線是一對具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。當(dāng)連接合適時,延伸線將參考連接點從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端,而這一端通常位于被控環(huán)境中。光伏組件背板溫度監(jiān)測使用薄膜熱電偶,貼合曲面實現(xiàn)分布式測溫。喉箍式熱電偶批發(fā)價格
熱電偶的測量誤差來源包括導(dǎo)體雜質(zhì)、溫差梯度及電磁場干擾。廣東露出式熱電偶廠家精選
熱電偶傳感器冷端的溫度補償:由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補償導(dǎo)線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導(dǎo)線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。廣東露出式熱電偶廠家精選