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1、第九章热电式传感器电偶第1页,本讲稿共45页温度传感器的种类及特点接触式温度传感器非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线,从而测量物体的温度,可进行遥测。其制造成本较高,测量精度却较低。优点是:不从被测物体上吸收热量;不会干扰被测对象的温度场;连续测量不会产生消耗;反应快等。接触式温度传感器的特点:传感器直接与被测物体接触进行温度测量,由于被测物体的热量传递给传感器,降低了被测物体温度,特别是被测物体热容量较小时,测量精度较低。因此采用这种方式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足够大。非接触式温度传感器第2页,本讲稿共45页9.1 热电偶热电偶 温差热电偶(简称
2、热电偶)是目前温度测量中使用最普遍的传感元件之一。它除具有结构简单,测量范围宽、准确度高、热惯性小,输出信号为电信号,便于远传或信号转换等优点外,还能用来测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。微型热电偶还可用于快速及动态温度的测量。9.1.1 热电偶的工作原理热电偶的工作原理 一一.热电效应热电效应第3页,本讲稿共45页两种不同的导体或半导体A和B组合成如图所示闭合回路,若导体A和B的连接处温度不同(设TT0),则在此闭合回路中就有电流产生,也就是说回路中有电动势存在,这种现象叫做热电效应。这种现象早在1823年首先由赛贝克(Seebeck)发现,所以又称赛贝克效应。热电偶原理图TT0A
3、B回路中所产生的电动势,叫热电势。热电势由两部分组成,即接触电势(珀尔帖效应)和温差电势(汤姆孙效应)。热端冷端第4页,本讲稿共45页1.珀尔帖效应(接触电势)接触电势原理图+ABTeAB(T)-eAB(T)导体A、B结点在温度T 时形成的接触电动势;e单位电荷,e=1.610-19C;k波尔兹曼常数,k=1.3810-23J/K;NA、NB 导体A、B在温度为T 时的电子密度。接触电势的大小与温度高低及导体中的电子密度有关接触电势的大小与温度高低及导体中的电子密度有关。第5页,本讲稿共45页AeA(T,To)ToTeA(T,T0)导体A两端温度为T、T0时形成的温差电动势;T,T0高低端的绝
4、对温度;A汤姆逊系数,表示导体A两端的温度差为1时所产生的温差电动势,例如在0时,铜的=2V/。2.汤姆孙效应(温差电势)温差电势原理图第6页,本讲稿共45页由导体材料A、B组成的闭合回路,其接点温度分别为T、T0,如果TT0,则必存在着两个接触电势和两个温差电势,回路总电势:T0TeAB(T)eAB(T0)eA(T,T0)eB(T,T0)AB3.回路总电势NAT、NAT0导体A在结点温度为T和T0时的电子密度;NBT、NBT0导体B在结点温度为T和T0时的电子密度;A、B导体A和B的汤姆逊系数。第7页,本讲稿共45页根据电磁场理论得EAB(T,T0)=EAB(T)-EAB(T0)=f(T)-
5、C=g(T)由于NA、NB是温度的单值函数在工程应用中,常用实验的方法得出温度与热电势的关系并做成表格,以供备查。由公式可得:EAB(T,T0)=EAB(T)-EAB(T0)=EAB(T)-EAB(0)-EAB(T0)-EAB(0)=EAB(T,0)-EAB(T0,0)热电偶的热电势,等于两端温度分别为T 和零度以及T0和零度的热电势之差。第8页,本讲稿共45页导体材料确定后,热电势的大小只与热电偶两端的温度有关。如果使EAB(T0)=常数,则回路热电势EAB(T,T0)就只与温度T有关,而且是T 的单值函数,这就是利用热电偶测温的原理。只有当热电偶两端温度不同,热电偶的两导体材料不同时才能有
6、热电势产生。结论(4点):热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度有关;与热电偶的长度、粗细无关。只有用不同性质的导体(或半导体)才能组合成热电偶;相同材料不会产生热电势,因为当A、B两种导体是同一种材料时,ln(NA/NB)=0,也即EAB(T,T0)=0。第9页,本讲稿共45页对于有几种不同材料串联组成的闭合回路,接点温度分别为T1、T2、Tn,冷端温度为零度的热电势,其热电势为E=EAB(T1)+EBC(T2)+ENA(Tn)由一种均质导体组成的闭合回路,不论其导体是否存在温度梯度,回路中没有电流(即不产生电动势);反之,如果有电流流动,此材料则一定是非均质的,即热电偶必须采用两种
7、不同材料作为电极。二、热电偶的基本定律二、热电偶的基本定律1.均质导体定律第10页,本讲稿共45页E总=EAB(T)+EBC(T)+ECA(T)=0三种不同导体组成的热电偶回路TABCTT2.中间导体定律一个由几种不同导体材料连接成的闭合回路,只要它们彼此连接的接点温度相同,则此回路各接点产生的热电势的代数和为零。如图,由A、B、C三种材料组成的闭合回路,则第11页,本讲稿共45页两点结论:l)将第三种材料C接入由A、B组成的热电偶回路,如图,则图a中的A、C接点2与C、A的接点3,均处于相同温度T0之中,此回路的总电势不变,即同理,图b中C、A接点2与C、B的接点3,同处于温度T0之中,此回
8、路的电势也为:T2T1AaBC23EABaAT023ABEABT1T2 CT0EAB(T1,T2)=EAB(T1)-EAB(T2)(a)(b)T0T0EAB(T1,T2)=EAB(T1)-EAB(T2)第三种材料接入热电偶回路图第12页,本讲稿共45页ET0T0TET0T1T1T电位计接入热电偶回路根据上述原理,可以在热电偶回路中接入电位计E,只要保证电位计与连接热电偶处的接点温度相等,就不会影响回路中原来的热电势,接入的方式见下图所示。第13页,本讲稿共45页EAB(T,T0)=EAC(T,T0)+ECB(T,T0)T0TEBA(T,T0)BAT0TEAC(T,T0)ACT0TECB(T,T
9、0)CB2)如果任意两种导体材料的热电势是已知的,它们的冷端和热端的温度又分别相等,如图所示,它们相互间热电势的关系为:第14页,本讲稿共45页3.中间温度定律 如果不同的两种导体材料组成热电偶回路,其接点温度分别为T1、T2(如图所示)时,则其热电势为EAB(T1,T2);当接点温度为T2、T3时,其热电势为EAB(T2,T3);当接点温度为T1、T3时,其热电势为EAB(T1,T3),则BBA T2 T1 T3 AABEAB(T1,T3)=EAB(T1,T2)+EAB(T2,T3)第15页,本讲稿共45页EAB(T1,T3)=EAB(T1,0)+EAB(0,T3)=EAB(T1,0)-EA
10、B(T3,0)=EAB(T1)-EAB(T3)ABT1T2T2ABT0T0热电偶补偿导线接线图E对于冷端温度不是零度时,热电偶如何分度表的问题提供了依据。如当T2=0时,则:只要T1、T0不变,接入AB后不管接点温度T2如何变化,都不影响总热电势。这便是引入补偿导线原理。EAB=EAB(T1)EAB(T0)说明:当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料A、B同样热电特性的材料A、B(如图)即引入所谓补偿导线时,当EAA(T2)=EBB(T2),则回路总电动势为第16页,本讲稿共45页方法u冰点槽法u计算修正法u补正系数法u零点迁移法u冷端补偿器法u软件处理法三、热电偶冷端温度及补偿三、热电偶冷端
11、温度及补偿原因l热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差,为保证输出热电势是被测温度的单值函数,必须使冷端温度保持恒定;l热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0为依据,否则会产生误差。第17页,本讲稿共45页1.冰点槽法把热电偶的参比端置于冰水混合物容器里,使T0=0。这种办法仅限于科学实验中使用。为了避免冰水导电引起两个连接点短路,必须把连接点分别置于两个玻璃试管里,浸入同一冰点槽,使相互绝缘。mVABABTCC仪表铜导线试管补偿导线热电偶冰点槽冰水溶液T0第18页,本讲稿共45页2.计算修正法用普通室温计算出参比端实际温度TH,利用公式计算例用铜-康铜热电偶测某一温度T,参比端在室温环境
12、TH中,测得热电动势EAB(T,TH)=1.999mV,又用室温计 测 出 TH=21,查 此 种 热 电 偶 的 分 度 表 可 知,EAB(21,0)=0.832mV,故得EAB(T,0)=EAB(T,21)+EAB(21,T0)=1.999+0.832=2.831(mV)再次查分度表,与2.831mV对应的热端温度T=68。注意:既不能只按1.999mV查表,认为T=49,也不能把49加上21,认为T=70。EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)第19页,本讲稿共45页3.补正系数法把参比端实际温度TH乘上系数k,加到由EAB(T,TH)查分度表所得的温度上,成为被
13、测温度T。用公式表达即 式中:T为未知的被测温度;T为参比端在室温下热电偶电势与分度表上对应的某个温度;TH室温;k为补正系数,其它参数见下表。例用铂铑10铂热电偶测温,已知冷端温度TH=35,这时热电动势为11.348mV查S型热电偶的分度表,得出与此相应的温度T=1150。再从下表中查出,对应于1150的补正系数k=0.53。于是,被测温度T=1150+0.5335=1168.3()用这种办法稍稍简单一些,比计算修正法误差可能大一点,但误差不大于0.14。T T k T H第20页,本讲稿共45页温度T/补正系数k铂铑10-铂(S)镍铬-镍硅(K)1000.821.002000.721.0
14、03000.690.984000.660.985000.631.006000.620.967000.601.008000.591.009000.561.0010000.551.0711000.531.1112000.5313000.5214000.5215000.5316000.53热电偶补正系数第21页,本讲稿共45页例用动圈仪表配合热电偶测温时,如果把仪表的机械零点调到室温TH的刻度上,在热电动势为零时,指针指示的温度值并不是0而是TH。而热电偶的冷端温度已是TH,则只有当热端温度T=TH时,才能使EAB(T,TH)=0,这样,指示值就和热端的实际温度一致了。这种办法非常简便,而且一劳永逸
15、,只要冷端温度总保持在TH不变,指示值就永远正确。4.零点迁移法应用领域:如果冷端不是0,但十分稳定(如恒温车间或有空调的场所)。实质:在测量结果中人为地加一个恒定值,因为冷端温度稳定不变,电动势EAB(TH,0)是常数,利用指示仪表上调整零点的办法,加大某个适当的值而实现补偿。第22页,本讲稿共45页5.冷端补偿器法利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因冷端温度变化而引起热电势的变化值。不平衡电桥由R1、R2、R3(锰铜丝绕制)、RCu(铜丝绕制)四个桥臂和桥路电源组成。设计时,在0下使电桥平衡(R1=R2=R3=RCu),此时Uab=0,电桥对仪表读数无影响。冷端补偿器的作用注意:桥臂RCu
16、必须和热电偶的冷端靠近,使处于同一温度之下。mVEAB(T,T0)T0T0TAB+-abUUabRCuR1R2R3RT0Ua Uab EAB(T,T0)供电4V直流,在040或-2020的范围起补偿作用。注意,不同材质的热电偶所配的冷端补偿器,其中的限流电阻R不一样,互换时必须重新调整。第23页,本讲稿共45页6.软件处理法对于计算机系统,不必全靠硬件进行热电偶冷端处理。例如冷端温度恒定但不为0的情况,只需在采样后加一个与冷端温度对应的常数即可。对于T0经常波动的情况,可利用热敏电阻或其它传感器把T0信号输入计算机,按照运算公式设计一些程序,便能自动修正。后一种情况必须考虑输入的采样通道中除了
17、热电动势之外还应该有冷端温度信号,如果多个热电偶的冷端温度不相同,还要分别采样,若占用的通道数太多,宜利用补偿导线把所有的冷端接到同一温度处,只用一个冷端温度传感器和一个修正T0的输入通道就可以了。冷端集中,对于提高多点巡检的速度也很有利。第24页,本讲稿共45页7.补偿导线法利用补偿导线,将热电偶的冷端延伸到温度恒定的场所(如仪表室)。根据中间温度定律,只要热电偶的两个热电极分别与两补偿导线的接点温度一致,就不会影响热电动势的输出。第25页,本讲稿共45页9.1.2常用热电偶的结构类型常用热电偶的结构类型一一 热电偶材料热电偶材料用作热电极的材料应具备下面的条件:用作热电极的材料应具备下面的
18、条件:温度测量范围广。要求在规定的温度测量温度测量范围广。要求在规定的温度测量范围内有较高的测量精确度,有较大的热范围内有较高的测量精确度,有较大的热电动势。温度与热电动势的关系是单值函电动势。温度与热电动势的关系是单值函数,最好是呈线性关系。数,最好是呈线性关系。性能稳定。要求在规定的温度测量范围内性能稳定。要求在规定的温度测量范围内使用时热电性能稳定,均匀性和复现性好。使用时热电性能稳定,均匀性和复现性好。第26页,本讲稿共45页物理化学性能好。要求在规定的温度测量范围内有物理化学性能好。要求在规定的温度测量范围内有物理化学性能好。要求在规定的温度测量范围内有物理化学性能好。要求在规定的温
19、度测量范围内有良好的化学稳定性、抗氧化性或抗还原性能。良好的化学稳定性、抗氧化性或抗还原性能。良好的化学稳定性、抗氧化性或抗还原性能。良好的化学稳定性、抗氧化性或抗还原性能。材料的温度系数和电阻率要小。材料的温度系数和电阻率要小。材料的温度系数和电阻率要小。材料的温度系数和电阻率要小。材料的复制性好,机械强度高。材料的复制性好,机械强度高。材料的复制性好,机械强度高。材料的复制性好,机械强度高。满足上述条件的热电偶材料并不很多。我国把满足上述条件的热电偶材料并不很多。我国把性能符合专业标准或国家标准并具有统一分度性能符合专业标准或国家标准并具有统一分度表的热电偶材料称为表的热电偶材料称为定型热
20、电偶材料定型热电偶材料。第27页,本讲稿共45页从从1988年年1月月1日日起起,我我国国热热电电偶偶和和热热电电阻阻的的生生产产全全部部按按国国际际电电工工委委员员会会(IEC)的的标标准准,并并指指定定S S、B B、E E、KK、R、J、T七七种种标标准准化化热热电电偶偶为为我我国国统统一一设设计计型型热热电电偶偶。但但其其中中的的R型型(铂铂铑铑13-铂铂)热热电电偶偶,因因其其温温度度范范围围与与S型型(铂铂铑铑1010-铂铂)重重合合,我我国国没没有有生生产产和和使用。使用。热电偶的种类热电偶的种类1.标准型热电偶标准型热电偶第28页,本讲稿共45页(1)铂铑铂铑3030-铂铑铂铑
21、铂铑铂铑6热电偶(分度号热电偶(分度号热电偶(分度号热电偶(分度号B B)它的正极是铂铑丝它的正极是铂铑丝(铂铂70%,铑,铑30%),负极也是,负极也是铂铑丝铂铑丝(铂铂94%,铑,铑6%),俗称双铂铑。测量温,俗称双铂铑。测量温度最高长期可达度最高长期可达1600,短期可达,短期可达1800。优点是材料性能稳定,测量精度高,测温上限优点是材料性能稳定,测量精度高,测温上限高。高。缺点是在还原性气体中易被侵蚀,成本高。缺点是在还原性气体中易被侵蚀,成本高。第29页,本讲稿共45页铂铂铂铂pt78pt78pt78pt78,性软,易受机械处理,溶点,性软,易受机械处理,溶点,性软,易受机械处理,
22、溶点,性软,易受机械处理,溶点1772C1772C1772C1772C,化学性质稳定,但溶于王水(硝酸和盐酸化学性质稳定,但溶于王水(硝酸和盐酸化学性质稳定,但溶于王水(硝酸和盐酸化学性质稳定,但溶于王水(硝酸和盐酸1 1 1 1:3 3 3 3混合)。混合)。混合)。混合)。铂族元素:钌、锇、铑、铱、钯、铂,溶点都在铂族元素:钌、锇、铑、铱、钯、铂,溶点都在1500C1500C以上,性质稳定,在自然界中多以游离以上,性质稳定,在自然界中多以游离态存在。态存在。金金金金AU79AU79AU79AU79,延展性强,比重,延展性强,比重,延展性强,比重,延展性强,比重19.32,19.32,19.
23、32,19.32,熔点熔点熔点熔点1064C1064C1064C1064C,在空气中极稳定,不溶于酸或碱,溶于王水及氯化,在空气中极稳定,不溶于酸或碱,溶于王水及氯化,在空气中极稳定,不溶于酸或碱,溶于王水及氯化,在空气中极稳定,不溶于酸或碱,溶于王水及氯化钾、氯化钠溶液中。钾、氯化钠溶液中。钾、氯化钠溶液中。钾、氯化钠溶液中。第30页,本讲稿共45页(2)铂铑铂铑10-铂热电偶(分度号铂热电偶(分度号S)正极是铂铑丝正极是铂铑丝(铂铂90%,铑,铑l0%),负极是纯铂丝。测量,负极是纯铂丝。测量温度最高长期可达温度最高长期可达1300,短期可达,短期可达1600,一般用,一般用来测量来测量1
24、000以上的高温。以上的高温。优点是材料性能稳定;测量准确度较高,可做成标优点是材料性能稳定;测量准确度较高,可做成标准热电偶或基准热电偶;抗氧化性强,宜在氧化性准热电偶或基准热电偶;抗氧化性强,宜在氧化性、惰性气氛中工作。、惰性气氛中工作。第31页,本讲稿共45页缺点是在高温还原性气体中(如气体中含缺点是在高温还原性气体中(如气体中含C、H2等)易被侵蚀,需要用保护套管;另外其热电极材等)易被侵蚀,需要用保护套管;另外其热电极材等)易被侵蚀,需要用保护套管;另外其热电极材等)易被侵蚀,需要用保护套管;另外其热电极材料属贵金属,成本较高,热电势也较弱。料属贵金属,成本较高,热电势也较弱。料属贵
25、金属,成本较高,热电势也较弱。料属贵金属,成本较高,热电势也较弱。国际温标中规定它为国际温标中规定它为630.741064.43温度范温度范围内复现温标的标准仪器。围内复现温标的标准仪器。第32页,本讲稿共45页正正极极是是镍镍铬铬合合金金(88.489.7镍镍、910铬铬,0.6硅硅,0.3锰锰,0.40.7钴钴),负负极极为为镍镍硅硅(镍镍95.797镍镍,23硅硅,0.40.7钴钴)。测测温温范范围围为为-200+1300。优优点点是是测测温温范范围围很很宽宽、热热电电动动势势与与温温度度关关系系近近似似线线性性、热热电电动动势势大大、高高温温下下抗抗氧氧化化能能力力强强、价价格低,所以
26、在工业上应用广泛。格低,所以在工业上应用广泛。(3)镍铬镍铬-镍硅热电偶(分度号镍硅热电偶(分度号K)第33页,本讲稿共45页缺缺缺缺点点点点是是是是热热热热电电电电动动动动势势势势的的的的稳稳稳稳定定定定性性性性和和和和精精精精度度度度较较较较B B型型型型或或或或S S型型型型热热热热电电电电偶偶偶偶差差差差,在在在在还还还还原原原原性性性性气气气气体体体体和和和和含含含含有有有有SOSO2、HH2S等等气气体体中中易易被被侵侵蚀蚀。测量温度长期可达测量温度长期可达1000,短期可达,短期可达1300。(4)镍铬镍铬-铜镍热电偶(分度号铜镍热电偶(分度号E)正极是镍铬合金,负极是铜镍合金正
27、极是镍铬合金,负极是铜镍合金(铜铜55%,镍,镍45%)。测温范围为。测温范围为-200+1000。优点是热电动势较其他常用热电偶大。适宜在氧化优点是热电动势较其他常用热电偶大。适宜在氧化性或惰性气氛中工作。性或惰性气氛中工作。第34页,本讲稿共45页正极是铁,负极是铜镍合金。测温范围为正极是铁,负极是铜镍合金。测温范围为-200+1300。其特点是价格低、热电动势较大(仅次于其特点是价格低、热电动势较大(仅次于E型热型热电偶)、灵敏度高(约为电偶)、灵敏度高(约为53V/)、线性度好、)、线性度好、价格便宜,可在价格便宜,可在800以下的还原介质中使用。以下的还原介质中使用。主要缺点是铁极易
28、氧化。主要缺点是铁极易氧化。(5)铁铁-铜镍热电偶(分度号铜镍热电偶(分度号J)第35页,本讲稿共45页正极是铜,负极是铜镍合金,测温范围为正极是铜,负极是铜镍合金,测温范围为正极是铜,负极是铜镍合金,测温范围为正极是铜,负极是铜镍合金,测温范围为-200200+400+400,热电势略高于镍铬,热电势略高于镍铬,热电势略高于镍铬,热电势略高于镍铬-镍硅热电偶,约为镍硅热电偶,约为镍硅热电偶,约为镍硅热电偶,约为43V/43V/。优点是精度高、复现性好、稳定性好、价格。优点是精度高、复现性好、稳定性好、价格。优点是精度高、复现性好、稳定性好、价格。优点是精度高、复现性好、稳定性好、价格便宜。缺
29、点是铜极易氧化,故在氧化性气氛中使用时,便宜。缺点是铜极易氧化,故在氧化性气氛中使用时,便宜。缺点是铜极易氧化,故在氧化性气氛中使用时,便宜。缺点是铜极易氧化,故在氧化性气氛中使用时,一般不能超过一般不能超过一般不能超过一般不能超过300300。(6)铜铜-铜镍热电偶(分度号铜镍热电偶(分度号T)在在在在0-1000-100范围内,范围内,范围内,范围内,铜铜-铜镍热电偶已被定为三级标铜镍热电偶已被定为三级标准热电偶准热电偶,用以检测低温仪表的精度,误差不超用以检测低温仪表的精度,误差不超过过 0.1。第36页,本讲稿共45页热电偶类别热电偶类别热电偶类别热电偶类别代号代号代号代号分度号分度号
30、分度号分度号测温测温测温测温范围范围范围范围允许误差允许误差允许误差允许误差铂铑铂铑铂铑铂铑30303030-铂铑铂铑铂铑铂铑6 6 6 6WRRWRRWRRWRRLL-2LL-2LL-2LL-2或或或或B B B B0 0 0 01800180018001800800800800800,4.04.04.04.08008008008000.5%t0.5%t0.5%t0.5%t铂铑铂铑铂铑铂铑10-10-10-10-铂铂铂铂WRPWRPWRPWRPLB-3LB-3LB-3LB-3或或或或S S S S0 0 0 01600160016001600600600600600,3.03.03.03.0
31、6006006006000.5%t0.5%t0.5%t0.5%t镍铬镍铬镍铬镍铬-镍硅镍硅镍硅镍硅WRNWRNWRNWRNEU-2EU-2EU-2EU-2或或或或K K K K 0 0 0 01300130013001300400400400400,3.03.03.03.04004004004000.75%t0.75%t0.75%t0.75%t镍铬镍铬镍铬镍铬-考铜考铜考铜考铜镍铬镍铬镍铬镍铬-铜镍铜镍铜镍铜镍WRKWRKWRKWRKWRE WRE WRE WRE EA-2EA-2EA-2EA-2或或或或E E E E0 0 0 08008008008000 0 0 01000 1000 10
32、00 1000 300300300300,3.03.03.03.03003003003001.0%t1.0%t1.0%t1.0%t几种常用热电偶的测温范围及精确度几种常用热电偶的测温范围及精确度第37页,本讲稿共45页第38页,本讲稿共45页WR装配式热电偶基本型号装配式热电偶基本型号第39页,本讲稿共45页 铱和铱合金热电偶:铱和铱合金热电偶:如铱如铱50铑铑铱铱1010钌、铱铑钌、铱铑钌、铱铑钌、铱铑4040-铱、铱铑铱、铱铑6060-铱热电偶。铱热电偶。它能在氧化环境中测量高达它能在氧化环境中测量高达2100的高温,且的高温,且热电动势与温度关系线性好。热电动势与温度关系线性好。2.非标
33、准型热电偶非标准型热电偶第40页,本讲稿共45页 钨铼热电偶:钨铼热电偶:60年代发展起来的,是目前一种较好的高温热电偶,年代发展起来的,是目前一种较好的高温热电偶,可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中,但高温可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中,但高温抗氧能力差。抗氧能力差。国产钨铼国产钨铼3-钨铼钨铼25、钨铼、钨铼-钨铼钨铼2020热电偶使用温度范围热电偶使用温度范围在在3002000,分度精度为,分度精度为1。主要用于钢水连。主要用于钢水连续测温、反应堆测温等场合。续测温、反应堆测温等场合。第41页,本讲稿共45页 金铁金铁金铁金铁镍铬热电偶:主要用在低温测量,可在镍铬热电偶:主要用在
34、低温测量,可在镍铬热电偶:主要用在低温测量,可在镍铬热电偶:主要用在低温测量,可在2 2273K273K范围内使用,灵敏度约为范围内使用,灵敏度约为范围内使用,灵敏度约为范围内使用,灵敏度约为10V10V。钯钯铂铱铂铱15热电偶:热电偶:是一种高输出性能的热电偶,在是一种高输出性能的热电偶,在1398时的热电势时的热电势为为47.255mV,比铂铑,比铂铑10铂热电偶在同样温度下的铂热电偶在同样温度下的热电势高出热电势高出3倍,因而可配用灵敏度较低的指示仪表,倍,因而可配用灵敏度较低的指示仪表,常应用于航空工业。常应用于航空工业。第42页,本讲稿共45页1.热电偶的选择、安装使用热电偶的选用应
35、该根据被测介质的温度、压力、介质性质、测温时间长短来选择热电偶和保护套管。其安装地点要有代表性,安装方法要正确,图9.1-1是安装在管道上常用的两种方法。在工业生产中,热电偶常与毫伏计连用(XCZ型动圈式仪表)或与电子电位差计联用,后者精度较高,且能自动记录。另外也可图9.1-1热电偶安装图通过与温度变送器经放大后再接指示仪表,或作为控制用的信号。9.1.3热电偶的选择、安装使用和校验第43页,本讲稿共45页热电偶分度号校验温度/热电偶允许偏差/温度偏差温度偏差LB3600,800,1000,120006002.4600占所测热电势的0.4%EU2400,600,800,10004004400占所测热电势的0.75%EA2300,400,60003004300占所测热电势的1%2.热电偶的定期校验校验的方法是用标准热电偶与被校验热电偶装在同一校验炉中进行对比,误差超过规定允许值为不合格。图为热电偶校验装置示意图,最佳校验方法可由查阅有关标准获得。工业热电偶的允许偏差,见下表。工业热电偶允许偏差第44页,本讲稿共45页78564321稳压电源220V热电偶校验图1-调压变压器;2-管式电炉;3标准热电偶;4-被校热电偶;5-冰瓶;6-切换开关;7-测试仪表;8-试管第45页,本讲稿共45页
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