热电偶的测温原理是什么 热电偶测温三要素
热电偶原理详述:
热电偶是工业领域中广泛应用的温度检测元件之一。其显著优点包括:
- 高测量精度:由于热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响,因此具有较高的测量准确性。
- 广泛的测量范围:常用的热电偶可从-50℃连续测量至+1600℃,某些特殊热电偶可测量至极低或极高的温度。
- 结构简单,使用便捷:热电偶通常由两种不同金属丝组成,结构简单,且不受大小和开头的限制,外有保护套管,方便使用。
其测温基本原理是基于热电效应:将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,形成一个闭合回路。当两端温度存在差异时,将在回路中产生电动势和电流。
关于热电偶的种类与结构:
- 种类方面:热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶。我国自1988年起,采用IEC国际标准,指定了S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶。
- 结构方面:为确保热电偶的可靠和稳定工作,其结构需满足以下要求。组成热电偶的两个热电极必须牢固焊接。两个热电极间应保持良好的绝缘,以防短路。补偿导线与热电偶自由端的连接应方便可靠。保护套管需确保热电极与有害介质有效隔离。
关于热电偶的冷端温度补偿:
尽管热电偶材料较为昂贵,但为降低成本和简化安装,常使用补偿导线将冷端(自由端)延伸至控制室。需注意,补偿导线主要用于延伸热电极,并不补偿冷端温度变化对测影响。需采取其他修正方法以消除冷端温度对测温结果的影响。
热电偶的正确使用方法及注意事项:
- 安装位置:热电偶不应安装在太靠近设备门或加热元件的地方,插入深度至少应为保护管直径的8至10倍。
- 绝热措施:保护套管与壁间的空隙需用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞,以防止冷热空气对流影响测温准确性。
- 避免干扰:热电偶的安装应远离强磁场和强电场,不应与动力电缆线安装在同一根导管内。
- 流速与安装方向:热电偶的测量区域应避免气体很少流动的区域。当用于测量管内气体温度时,必须逆着流速方向安装。
- 绝缘问题:保持热电偶良好的绝缘性能,防止因污垢或盐渣导致的绝缘变差引入的误差。
- 选择合适的热电偶:为减小测量滞后,应选择热电极较细、保护管直径较小的热电偶。在许可的情况下,可去除保护套管以实现更快速的测温。
其他注意事项:
- 减小热阻误差:高温时,应保持热电偶保护管外部清洁,防止煤灰或尘埃附着增加热阻。