|
熱電(diàn)偶與(yǔ)
熱電阻均屬于(yú)溫度測量中的(de)接觸式測(cè)溫,盡(jìn)管其作用相同(tóng)都(dōu)是測量(liàng)物體(tǐ)的溫度(dù),但(dàn)是他(tā)們的原理與特點卻(què)不盡相同.
首先,介紹一下熱電(diàn)偶,熱電偶(ǒu)是溫度(dù)測(cè)量中(zhōng)應用廣泛(fàn)的溫度器(qì)件,他的主(zhǔ)要特點就是測(cè)溫範圍(wéi)寬(kuān),性能(néng)較穩定(dìng),同(tóng)時結(jié)構簡單,動(dòng)态響(xiǎng)應好,加(jiā)上轉換(huàn)變送(sòng)器(qì)更(gèng)能夠(gòu)遠傳(chuán)4-20ma電流信号(hào),便于自動控制和集中控制。熱(rè)電偶的(de)測溫原理是基于熱電效(xiào)應(yīng)。将(jiāng)兩(liǎng)種不(bú)同的導體或半導體連接成閉(bì)合回(huí)路,當兩個(gè)接點處的(de)溫度(dù)不(bú)同(tóng)時,回路中(zhōng)将産生熱電勢(shì),這種現象稱爲(wèi)熱電效應,又稱(chēng)爲塞(sāi)貝(bèi)克效應(yīng)。閉合回路(lù)中産生的熱(rè)電勢有兩種(zhǒng)電(diàn)勢組成(chéng);溫差電勢(shì)和接(jiē)觸電勢(shì)。溫(wēn)差電(diàn)勢(shì)是(shì)指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不(bú)同而(ér)産生(shēng)的電勢,不同的導體(tǐ)具有不同(tóng)的電(diàn)子密度,所(suǒ)以他(tā)們産生(shēng)的(de)電勢也(yě)不(bú)相同,而接(jiē)觸(chù)電(diàn)勢顧(gù)名思(sī)義就是指兩種(zhǒng)不同的導(dǎo)體相接觸時,因爲他(tā)們(men)的電子(zǐ)密度不(bú)同所以産生(shēng)一定的電(diàn)子擴(kuò)散(sàn),當(dāng)他們(men)達到(dào)一定(dìng)的平(píng)衡後所形(xíng)成的電勢,接(jiē)觸電勢(shì)的大(dà)小取(qǔ)決于(yú)兩種不同導體(tǐ)的材(cái)料(liào)性質以及他們接觸點(diǎn)的溫度。目(mù)前國際上應用的熱(rè)電偶具有(yǒu)一個(gè)标準規範,規(guī)定(dìng)熱電偶分(fèn)爲八個不同的分度(dù),分别爲b,r,s,k,n,e,j和(hé)t,其測(cè)量溫度(dù)的低可(kě)測零下270攝氏度,高可達1800攝氏度(dù),其中b,r,s屬(shǔ)于(yú)鉑系列的熱電偶,由(yóu)于鉑(bó)屬于貴重金屬,所以他們(men)又被稱爲(wèi)貴金屬熱(rè)電偶而剩下的幾個則稱爲廉價金屬熱(rè)電偶(ǒu)。熱(rè)電(diàn)偶的(de)結構(gòu)有(yǒu)兩種,普(pǔ)通型(xíng)和铠(kǎi)裝型(xíng)。
普通性熱(rè)電偶一(yī)般由(yóu)熱電極(jí),絕緣管(guǎn),保護套(tào)管和接線(xiàn)盒等(děng)部分組(zǔ)成,而铠(kǎi)裝型(xíng)熱電偶則是将熱電(diàn)偶絲(sī),絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配後(hòu),經過(guò)拉伸加工(gōng)而成的一種堅(jiān)實的組(zǔ)合體。但(dàn)是熱電(diàn)偶的電(diàn)信号卻需要一(yī)種特殊的(de)導線(xiàn)來(lái)進行傳遞,這(zhè)種導線(xiàn)我們稱(chēng)爲
補償導線。不(bú)同的熱電偶需要不同的(de)補償(cháng)導線,其主要作(zuò)用就是與(yǔ)熱(rè)電(diàn)偶連(lián)接,使熱電偶的(de)參比端遠(yuǎn)離電(diàn)源,從(cóng)而使(shǐ)參比端溫(wēn)度穩(wěn)定。補償(cháng)導(dǎo)線(xiàn)又(yòu)分爲補償型和延長型兩種,延(yán)長導(dǎo)線的化學成分與被補償(cháng)的熱電偶相同(tóng),但是實際(jì)中,延(yán)長型的(de)導線也(yě)并不(bú)是用(yòng)和熱(rè)電偶相同(tóng)材質(zhì)的金(jīn)屬(shǔ),一般采用和(hé)熱電偶具(jù)有相同電(diàn)子密度的(de)導線代替(tì)。補償導(dǎo)線的與(yǔ)熱電(diàn)偶的連線(xiàn)一般都是(shì)很明了,熱(rè)電(diàn)偶的正(zhèng)極連接補償導線的(de)紅(hóng)色(sè)線,而(ér)負極(jí)則連接剩下的顔色(sè)。一般(bān)的補償導線的(de)材質大(dà)部分都(dōu)采用(yòng)銅鎳(niè)合金。
其次(cì)我們介紹(shào)一下熱(rè)電(diàn)阻,熱(rè)電阻雖(suī)然在工(gōng)業中應用也比(bǐ)較廣(guǎng)泛(fàn),但是由(yóu)于他的測溫範(fàn)圍使他的應用受到了(le)一(yī)定的(de)限制(zhì),熱電阻的(de)測溫原理(lǐ)是基(jī)于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻(zǔ)值随(suí)着溫(wēn)度的變化而變化(huà)的特性。其(qí)優(yōu)點(diǎn)也很多(duō),也可(kě)以遠(yuǎn)傳電信号(hào),靈敏度高(gāo),穩定性強,互換性以(yǐ)及準确性(xìng)都好,但是需要(yào)電源(yuán)激(jī)勵,不能(néng)夠瞬時測量溫(wēn)度的(de)變化。工業(yè)用熱(rè)電阻一般(bān)采用(yòng)pt100,pt10,cu50,cu100,pt1000鉑熱電阻(zǔ)的測溫(wēn)的範圍(wéi)一般(bān)爲零下200-800攝氏度,銅(tóng)熱電阻爲零(líng)下40到(dào)140攝氏(shì)度。熱電阻(zǔ)和熱電偶一樣的區分類(lèi)型(xíng),但(dàn)是他(tā)卻不(bú)需要(yào)補償(cháng)導線,而且比熱點(diǎn)偶便(biàn)宜(yí)。
|
