熱電偶工作原理

1、熱電偶工作原理：  熱電偶是一種感溫元件 , 它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號 , 通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的根本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路 , 當(dāng)兩端存在溫度梯度時 , 回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在 Seebeck 電動勢熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端， 溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系 , 制成熱電偶分度表 ; 分度表是自由端溫度在 0 時 的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料

2、時 , 只要該材料兩個接點(diǎn)的溫度相同 , 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此 , 在熱電偶測溫時 , 可接入測量儀表 , 測得熱電動勢后 , 即可知道被測介質(zhì)的溫度。  熱電偶優(yōu)點(diǎn)：  熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件，具有如下特點(diǎn)： 測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 熱響應(yīng)時間快：熱電偶對溫度變化反響靈敏。 測量范圍大：熱電偶從 -40+ 1600 均可連續(xù)測溫。 性能可靠， 機(jī)械強(qiáng)度好。 使用壽命長，安裝方便。   熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)：   1 熱電偶的種類

3、熱電偶有 K 型鎳鉻 - 鎳硅 WRN 系列， N 型鎳鉻硅 - 鎳硅鎂 WRM 系列， E 型鎳鉻 - 銅鎳 WRE 系列， J 型鐵 - 銅鎳 WRF 系列， T 型銅 - 銅鎳 WRC 系列， S 型鉑銠 10- 鉑 WRP 系列， R 型鉑銠 13- 鉑 WRQ 系列， B 型鉑銠 30- 鉑銠 6 WRR 系列等。 2 熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：熱電偶的根本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護(hù)管；并 與顯示儀表、記錄儀表或計(jì)算機(jī)等配套使用。在現(xiàn)場使用中根據(jù)環(huán)境，被測介質(zhì)等多種因素研制成適合各種環(huán)境的熱電偶。 熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細(xì)分有耐 高溫?zé)犭娕?，?/p>

4、磨熱電偶，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉(zhuǎn)窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫?zé)犸L(fēng)爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，高溫鹽浴爐用熱電偶，銅、鐵及鋼水用熱電偶，抗氧化鎢錸熱電偶，真空爐用熱電偶，鉑銠熱電偶等。  熱電偶 工業(yè)熱電偶作為測量溫度的傳感器，通常與顯示儀表、記錄儀表或計(jì)算機(jī)等配套使用?？梢灾苯訙y量各種生產(chǎn)過程中氣體、液體、熔體及固體外表的溫度。主要技術(shù)指標(biāo)溫度測量范圍和允許誤差名稱分度號允差等級級級允差值測溫范圍允差值測溫范圍鎳鉻鎳硅±1.5或±0.4%t-40-1000±

5、2.5或±0.75%t-40-1000鎳鉻硅-鎳硅鎂-40-1300-40-1300鎳鉻康銅-40-800-40-800鐵康銅-40-750-40-750銅康銅±1或±0.4%t-40-350±1.5或±0.75%t-40-350鉑銠鉑±1或±(t-1100× 0.003)0-1300±1.5或±0.25%0-1300鉑銠3鉑0-16000-1600鉑銠30鉑銠600-1700 熱響應(yīng)時間在溫度出現(xiàn)階躍變化時，熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的50%所需要的時間，稱為熱響應(yīng)時間。&#

6、160;公稱壓力一般是指在工作溫度下，保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂。實(shí)際上，容許工作壓力不僅與保護(hù)管材料、直徑、壁厚有關(guān)，而且還與其結(jié)構(gòu)、安裝方法、置入深度以及被測介質(zhì)的流速和種類有關(guān)。 絕緣電阻常溫絕緣電阻 常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓為直流500±50V，測量常溫絕緣電阻的大氣條件為：溫度1535，相對濕度45%，大氣壓力86106KPa。熱電偶在該條件下放置時間不小于2小時。對于長度超過1米的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值與其長度的乘積應(yīng)不小于100MW·m。對于長度等于或缺乏1m的熱電偶，它的常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于100MW。 上限溫度絕緣電阻熱電偶的

7、上限溫度絕緣電阻值應(yīng)不小于下表規(guī)定：上限溫度tm,()試驗(yàn)溫度t,()電阻值，M100tm <300t= tm10300tm <500t= tm2500tm <850t= tm0.5850tm <1000t= tm0.081000tm <1300t= tm0.02 鎧裝熱電偶電纜 保護(hù)管材質(zhì)及選用 材 質(zhì)使 用 溫 度特 點(diǎn) 及 用 途1Cr18Ni9Ti-200800具有高溫耐蝕性，通常為一般耐熱鋼使用304-200800低碳含量，具有良好耐晶間腐蝕性，通常作為一般耐熱鋼使用316-200750低碳含量，具有良好耐晶間腐蝕性，通常作為耐熱鋼使

8、用316L-200750超低碳含量，具有良好耐晶間腐蝕性，通常作為耐熱鋼使用310S-2001000具有高溫抗氧化性，耐腐蝕性，通常作為耐熱鋼使用GH303001100鎳基高溫合金，具有優(yōu)良抗氧化性，耐腐蝕性。 常用金屬外保護(hù)管材料中外對照表序號國內(nèi)材料牌號國外材料牌號短期最高使用溫度材料用途100Cr18Ni90Cr18Ni10Ti304321930奧氏體不銹耐酸鋼耐熱、抗氧化200Cr17Ni14Mo21Cr18Ni12Mo2Ti316L316980奧氏體不銹鋼耐酸鋼耐熱、抗無機(jī)酸、有機(jī)酸、堿和海洋大氣中的耐蝕30Cr25Ni20310s1100鐵素體高鉻不銹鋼耐熱，在800空氣

9、冷卻狀態(tài)下有良好抗晶間腐蝕性，在1100有良好的抗氧化性.4GH3030Incone16001100鎳基變形耐高溫抗腐蝕合金高溫強(qiáng)度高，具有優(yōu)良的抗腐蝕性能，抗氧化性能，對各種廢氣、堿性溶液和大多數(shù)有機(jī)酸及人合物有很高的抗腐蝕抗力。5 Incoloy8001100鎳基變形耐高溫抗腐蝕合金高溫強(qiáng)度高，耐氧化及耐滲碳力優(yōu)良。6GH3039 1200鎳基變形高溫合金具有優(yōu)良的抗腐蝕和抗氧化性能，有很高的熱強(qiáng)性，在1200下仍具有優(yōu)良的抗氧化性能。熱風(fēng)爐熱電偶  熱風(fēng)爐用熱電偶是專為鋼鐵行業(yè)開發(fā)研制的，它具有耐高溫、抗腐蝕、耐氣流沖刷和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。適用于高爐、熱風(fēng)爐的拱

10、頂熱風(fēng)口或熱風(fēng)管等部位的溫度測量，也可用于天然氣、煤炭、水泥等窯爐的溫度測量。    該系列產(chǎn)品采用特種金屬陶瓷或耐熱合金作為外保護(hù)管，以剛玉作為內(nèi)保護(hù)管，并對測量端部進(jìn)行處理后形成復(fù)合管型熱電偶，主要適用于冶金行業(yè)煉鐵廠熱風(fēng)爐爐頂溫度的連續(xù)測量。 耐磨熱電偶  耐磨熱電偶針對不同溫度范圍及被測介質(zhì)而采用不同的高強(qiáng)度耐磨保護(hù)管及外表改性措施，構(gòu)成耐磨段的復(fù)合管型實(shí)體化結(jié)構(gòu)，因此，本系列產(chǎn)品適用于對保護(hù)管磨損嚴(yán)重的石油化工，輸煤系統(tǒng)，流化床式鍋爐，水泥熟料及耐火材料等流動粉體及物料的溫度測量。并可大大提高熱電偶的使用壽命。主要技術(shù)指標(biāo)型號分度號允差值保護(hù)管

11、耐磨段測量范圍熱響應(yīng)時間秒WRNK、N±0.4%t或±0.75%t耐磨合金0-128016管<9020管<15030-35管<350外表改性系列0-500復(fù)合管系列0-1250堆焊0-900 鋁液測溫?zé)犭娕?#160;鋁液測溫專用熱電偶采用鐵基合金或Si3N4結(jié)合的SiC作為外保護(hù)管，并使用高性能鎧裝熱電偶作感溫元件；因此，強(qiáng)度高，耐腐蝕性強(qiáng)，熱響應(yīng)時間短，使用壽命長。 主要適用于鋁加工及鋁電解行業(yè)測溫。主要技術(shù)指標(biāo)型號分度號允差值測量范圍WRKLK±0.4%t或±0.75%t0-1000 隔爆熱電偶 工業(yè)

12、隔爆型熱電偶在石油及化工企業(yè)自控系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛，通過溫度傳感器可將控制對象的溫度參數(shù)變成電信號，傳給顯示、記錄或調(diào)節(jié)儀表，對系統(tǒng)進(jìn)行檢測、調(diào)節(jié)和控制。 在石化企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場常伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體、蒸汽，如果使用普通熱電偶非常不平安，極易引起環(huán)境氣體爆炸。因此，在這些場合必須使用隔爆型熱電偶作為溫度傳感器。本公司生產(chǎn)的隔爆型熱電偶產(chǎn)品適用于隔爆等級為dBT4或dCT4溫度組別區(qū)間內(nèi)具有爆炸性氣體的危險(xiǎn)場合。主要技術(shù)指標(biāo)測量范圍和允差名稱型號分度號允差等級測溫范圍允差參考端為0鎳鉻-鎳硅WRNKK-40-1000 ±2.5或±0.75%|t|鎳鉻硅-鎳硅鎂WRMKN-40-1200鎳鉻-銅鎳WREKE-40-900銅-銅鎳WRTKT-40-350鐵-銅鎳WRJKJ-40-750 熱響應(yīng)時間在溫度出現(xiàn)階躍變化時，熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的50%所需要的時間，稱為熱響應(yīng)時間。 公稱壓力一般是指在工作溫度下，保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂。實(shí)際上，容許工作壓力