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热电偶是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温度号转换成热电动势号, 再通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。 两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系, 制成热电偶分度表; 分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。 在热电偶回路中接入第三种金属材料时, 只要该材料两个接点的温度相同, 热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此, 在热电偶测温时, 可接入测量仪表, 测得热电动势后, 即可知道被测介质的温度。热电偶将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。 当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题: 1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差,而不是热电偶冷端与工作端,两端温度差的函数; 2、热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关; 3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。热电偶就是利用这一效应来工作的。 zyclxmzsw
一、快速热电偶用途和工作原理 快速测温热电偶用于测量钢水及高温熔融金属的温度,是一次性消耗式热电偶。它的工作原理是根据金属的热电效应,利用热电偶两端所产生的温差电热测量钢水及高熔融金属温度。 二、快速热电偶产品规格型号及性能比较名称 型号 分度号 允差 上限 测量时间 铂铑30-铂铑6 KB-602P B ±5 1750 4~6s 铂铑10-铂 KS-602P S ±5 1650 4~6s 铂铑13-铂 KR-602P R ±5 1650 4~6s 钨铼3-钨铼25 KW-602P W ±7 1800 4~6s 三、快速热电偶结构 一次性消耗式热电偶的结构, 它主要由测温偶头与大纸管构成。偶头主要有正负偶丝焊接在补偿导线上,补偿导线穿嵌在支架上,支架外套有小纸管,偶丝以石英支撑和保护。外装有防渣帽,全部零组件集中装入泥头中并以耐火填充剂粘合成一整体,而不可拆卸,故为一次性使用。 四、快速热电偶使用方法 1、根据测量的对象和范围,选择适当保护纸管长度及适用的测温枪。 2、把快速热电偶装在测温枪上,并使二次仪表指针(或数显器)回零,这时说明接触良好,可以进行测量。 3、快速热电偶插入钢水深度以300-400mm为宜,测量时不要测到炉壁或渣子上,做到:快、稳、准,当二次仪表得到结果时,应立即提枪,快速热电偶在钢水中浸渍时间不得超过5秒,否则易烧毁测温枪。 4、测温枪从炉内提出后,取下使用过的热电偶,并装上新的,停顿几分钟,准备下次测量。不得连测连拆,否则造成温差波动。
热敏电阻材料分类 热敏材料一般可分为半导体类、金属类和合金类三类,现分别简述如下 。 半导体热敏电阻材料 这类材料有单晶半导体、多晶半导体、玻璃半导体、有机半导体以及金属氧化物等。它们均具有非常大的电阻温度系数和高的龟阻率,用其制成的传感器的灵敏度也相当高。按电阻温度系数也可分为负电阻温度系数材料和正电阻温度系数材料.在有限的温度范围内,负电阻温度系数材料a可达-6*10-2/℃,正电阻温度系数材料a可高达-60*10-2/℃以上。如饮酸钡陶瓷就是一种理想的正电阻温度系数的半导体材料。上述两种材料均广泛用于温度测量、温度控制、温度补瞬、开关电路、过载保护以及时间延迟等方面,如分别用子制作热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻延迟继电错等 。 这类材料由于电阻和流度呈指数关系,因此测温范围狭窄、均匀性也差 。. 金属热敏电阻材料 此类材料作为热电阻测温、限流器以及自动恒温加热元件均有较为广泛的应用。如铂电阻温度计、镍电阻温度计、铜电阻温度计等。其中铂侧温传感器在各种介质中(包括腐蚀性介质),表现出明显的高精度和高稳定的特征。但是,由于铂的稀缺和价格昂贵而使它们的广泛应用受到一定的限制。铜测温传感器较便宜,但在腐蚀性介质中长期使用,可导致静态特性与阻值发生明显变化。近有资料报导,铜测温传感器可在空气介质中-60~180℃温度范围使用。但是,国外为了在-60~180℃长期地测量温度和在250℃短期测量温度,普遍大量使用着镍测温传感器,并认为镍是一种较理想的材料,因为它们具有高的灵敏度、满意的重现性和稳定性 。 合金热敏电阻材料 合金热敏电阻材料亦称热敏电阻合金。这种合金具有较高的电阻率,并且电阻值随温度的变化较为敏感,是一种制造温敏传感器的良好材料。作为温敏传感器的热敏电阻合金性能要求如下:(1)足够大的电阻率;(2)相当高的电阻温度系数;(3)具有接近于实验材料线膨胀系数;(4)小的应变灵敏系数;(5)在工作温度区间加热和冷却时,电阻温度曲线应有良好的重复性。
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