熱電偶溫度計課件

1、熱電偶溫度計代行濤 概述 1）熱電偶是應用最普遍、最廣泛的溫度測量元件。 2）既可用于流體溫度測量也可用于固體溫度測量，既可以檢測靜態(tài)溫度也能測量動態(tài)溫度。 3）在火電廠中，主蒸汽、過熱器管壁與高溫煙氣等的溫度都是采用熱電偶測量的。 熱電偶溫度計 4）熱電偶一般用于測量1001600范圍內溫度，用特殊材料制成的熱電偶還可測更高或更低的溫度； 5）熱電偶將感受到的溫度信號直接轉換成電勢信號輸出，便于測量、信號傳輸、自動記錄和控制等。熱電偶溫度計 熱電偶測溫原理熱電偶由兩根不同材料的導體焊接或絞接而成。熱電偶溫度計 將兩種不同材料的導體組成一個閉合回路，如果兩端接點的溫度不同，回路中將產生電勢，稱

2、為熱電勢。這個物理現(xiàn)象稱為熱電效應 或塞貝克效應。 熱電效應熱電偶溫度計二、熱電偶基本定律中間導體定律均質導體定律中間溫度定律 熱電偶溫度計1、中間導體定律 由不同材料組成的閉合回路中，若各種材料接觸點的溫度都相同，則回路中熱電勢的總和等于零。熱電偶溫度計2、均質導體定律 由一種均質導體(或半導體)組成的閉合回路，不論導體(或半導體)的截面和長度如何，各處的溫度分布如何，都不能產生熱電勢。熱電偶溫度計推論： 1）熱電偶必須由兩種不同性質的材料組成。 2）由一種材料組成的閉合回路存在溫差時，回路如產生熱電勢，說明該材料不純，是 不均勻的。據(jù)此，可以檢查熱電極材料的 均勻性。熱電偶溫度計 接點溫度

3、為t1和t2的熱電偶，它的熱電勢 等于接點溫度分別為t1，t3和t3，t2的兩支同性質熱電偶的熱電勢的代數(shù)和。即 EAB(t1, t2)= EAB(t1, t3)+ EAB (t3, t2)3、中間溫度定律 熱電偶溫度計 已知熱電偶在某一給定冷端溫度（t0）下進行的分度，只要進行一些簡單的計算，就可以在另外的冷端溫度（t1）下使用。為制定熱電偶的熱電勢溫度關系分度表奠定了理論基礎。中間溫度定律的應用：熱電偶溫度計比較查出的3個熱電勢，判斷熱電勢與溫度的關系是否為線性？熱電偶的熱電勢E（t，t0）與溫度t的關系熱電特性冷端t0為0時，將熱電偶熱電特性（Et）制成的表分度表熱電偶溫度計實際測量時，

4、冷端t0往往為環(huán)境溫度。如t020時，測得 EAB(t，20)，要求 t？ 根據(jù)中間溫度定律有 EAB(t，0) EAB(t， t0) EAB(t0 ，0) 熱電偶溫度計解：查表得EK(20，0)0.798 mV, 則 EK (t，0) EK (t，20) EK (20，0) 30.799 mV 查分度表求得 t =740 。 如果用EK(t，20)30.001 mV直接查表，則得t=720.9 ，顯然誤差是很大的。 教材例2-2：一支鎳鉻鎳硅（K型）熱電偶，在冷端溫度為20時，測得熱電勢EK(t，20)30.001mV，試求熱電偶所測的實際溫度 t？熱電偶溫度計熱電偶的補償導線： 延伸型、補

5、償型兩種 結構與電纜一樣。 延伸型補償導線的材料與相應的熱電偶相同，準確度略低。 補償型補償導線材料與對應的熱電偶不同，用賤金屬制成，低溫下它們的熱電性質相同。熱電偶溫度計型號配用熱電偶正-負導線外皮顏色 正-負SC鉑銠10-鉑紅-綠KC鎳鉻 - 鎳硅紅-藍WC5/26鎢錸5-鎢錸26 紅-橙熱電偶溫度計補償導線外形 AB屏蔽層保護層熱電偶溫度計三、常用熱電偶的種類 熱電偶溫度計（1）在使用溫度范圍內，物理、化學性能穩(wěn)定； （2）熱電勢和熱電勢率大，Et是單值函數(shù)關系，最好呈線性關系； （3）電導率高，電阻溫度系數(shù)?。唬?）熱電性能穩(wěn)定，易復現(xiàn)，同類熱電偶互換性好； （5）具有一定的機械強度；

6、加工方便，價格便宜。 熱電極材料要求：熱電偶溫度計標準化熱電偶： （1）鉑銠10-鉑（S）； （2）鉑銠30-鉑銠6 （B）； （3）鉑銠13-鉑 （R）； （4）鎳鉻-鎳硅(鎳鉻-鎳鋁) （K）； （5）銅-銅鎳(康銅) （T）； （6）鎳鉻-康銅（E）； （7）鐵-康銅 （J）； （8）鎳鉻-金鐵熱偶以及銅-金鐵熱偶。熱電偶溫度計鉑銠10-鉑（S型）偶絲直徑：0.50.020 mm；適用范圍： 01100，11001600； 適用于氧化性氣氛中測溫;長期最高使用溫度為1300,短期最高使用溫度1600，不推薦在還原氣氛中使用,短期內可用于真空中測溫特點：復制性好、測量精度高；價格貴、熱電勢

7、小熱電偶溫度計偶絲直徑：0.3、0.5、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、3.2 mm；適用范圍： 2001300 ；用于氧化和中性氣氛中測溫,不推薦在還原氣氛中使用,可短期在還原氣氛中使用,但必須外加密封保護管。特點：測溫范圍較寬、熱電勢較大、Et線性度好、價格適中；但長期使用后，鎳鋁氧化變質使熱電特性改變影響測量精確度。鎳鉻-鎳硅（鎳鋁）（K型）熱電偶溫度計偶絲直徑：0.3、0.5、0.8、1.2、1.6、2.0、3.2 mm；適用范圍：200900；適用氧化或弱還原性氣氛中測溫特點：輸出的熱電勢大,靈敏度高（常用熱電偶中，每攝氏度對應的熱電勢最高） ，價格低廉，適合在0以下

8、測溫。鎳鉻康銅（E型） 熱電偶溫度計分度號 名稱 測量溫度范圍 1000C熱電勢（mV）S鉑銠10鉑-501600 C9.587K鎳鉻鎳硅 (鎳鋁) -2701370 C41.276E鎳鉻銅鎳 (康銅)270800 C76.358熱電偶溫度計普通型熱電偶鎧裝熱電偶（套管熱電偶）薄膜熱電偶四、熱電偶的構造及結構形式熱電偶溫度計（1）普通型熱電偶：1-熱電極; 2-絕緣管; 3-保護套管; 4-接線盒 熱電偶溫度計普通裝配型熱電偶的結構圖 接線盒引出線套管 熱電偶工作端（熱端） 不銹鋼保護管 熱電極： 直徑：貴金屬一般為0.30.65mm； 賤金屬一般為0.53.2mm。 長度：一般為350200

9、0mm。a點焊；b對焊；c絞狀點焊熱電偶溫度計絕緣管：防止兩根熱電極短路。 低溫下：橡膠、塑料 高溫下：氧化鋁、陶瓷等 熱電偶溫度計a：無固定裝置b：帶加強管且無固定裝置c：固定螺紋d：固定法蘭e：活動法蘭保護套管：防止熱電極遭受化學和機械損傷. 熱電偶溫度計普通式、防濺式、防水式、隔爆式和插座式 接線盒內有接線端子，可供熱電極和補償導線連接之用。接線盒： 熱電偶溫度計普通裝配型熱電偶的外形安裝螺紋安裝法蘭（2）鎧裝熱電偶（套管熱電偶）：特點：動態(tài)響應快，機械強度高，耐高壓、耐沖擊。適用于狹小管道內的溫度測量。熱電偶溫度計鎧裝型熱電偶外形法蘭鎧裝型熱電偶可 長達上百米BA絕緣材料鎧裝型熱電偶橫

10、截面法蘭BA絕緣材料鎧裝型熱電偶橫截面（3）薄膜熱電偶： 鐵鎳薄膜熱電偶1：熱端接點；2：襯架；3：鐵膜；4：鎳膜；5：鐵絲；6：鎳絲；7：接頭夾具 制作：用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料(金屬)蒸鍍到絕緣基板上，二者牢固地結合在一起，形成薄膜狀熱接點。 特點： 動態(tài)響應快，精確度高可以用來測變化極快的表面溫度和點的溫度；熱電偶溫度計1. 冰點法 2. 計算法 (冷端溫度校正法)3. 補償導線法4. 儀表機械零點調整法5. 補償電橋法（冷端溫度補償器）五、熱電偶的冷端溫度補償問題熱電偶溫度計 特點： 實現(xiàn)方便、測量準確；但只局限于實驗室，不利于在線測量。1. 冰點法 將熱電偶冷端置于冰點恒溫槽中,使冷端溫度恒定在0時進行測溫。熱電偶溫度計 E(t，0) E(t， t0) E(t0 ，0) 根據(jù)計算得到的熱電勢E(t，0)，通過查分度表可得被測溫度值。 2.計算法 (冷端溫度校正法)熱電偶溫度計 在一定范圍內(0100)，補償導線具有和所連接的熱電偶相同的熱電性能。3.補償導線法熱電偶溫度計注意事項：補償導線僅將熱電偶冷端延長到溫度相對恒定的地方，如果這地方溫度不是0，尚須繼續(xù)進行其冷端溫度補償。熱電偶正、負極必須與補償導線正、負極相接，不能錯接；兩者分度號必須致。補償導線應工作在1