第五節(jié)溫度檢測及儀表5

1、接觸接觸熱平衡熱平衡ABtt 0 ABAeA(T,To)ToT溫差電勢原理圖溫差電勢原理圖熱電偶回路熱電勢只與組成熱電偶的材料及兩端溫度熱電偶回路熱電勢只與組成熱電偶的材料及兩端溫度有關(guān)；與熱電偶的長度、粗細(xì)無關(guān)。有關(guān)；與熱電偶的長度、粗細(xì)無關(guān)。熱電偶回路熱電勢只與組成熱電偶的材料及兩端溫度有關(guān)；熱電偶回路熱電勢只與組成熱電偶的材料及兩端溫度有關(guān)；與熱電偶的長度、粗細(xì)無關(guān)。與熱電偶的長度、粗細(xì)無關(guān)。導(dǎo)體材料確定后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端的溫度有導(dǎo)體材料確定后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端的溫度有關(guān)。如果使關(guān)。如果使EAB(T0)=常數(shù)，則回路熱電勢常數(shù)，則回路熱電勢EAB(T，T0)就只就只

2、與溫度與溫度T有關(guān)，而且是有關(guān)，而且是T的單值函數(shù)，這就是利用熱電偶的單值函數(shù)，這就是利用熱電偶測溫的原理。測溫的原理。ABBCCtt0t1ABCCtt0熱電偶的材料要求：熱電偶的材料要求：u1.溫度電勢系數(shù)大，線性度好。溫度電勢系數(shù)大，線性度好。u2.物理、化學(xué)穩(wěn)定性高。物理、化學(xué)穩(wěn)定性高。u3.易加工，重現(xiàn)性好。易加工，重現(xiàn)性好。u4.價格便宜。價格便宜。工業(yè)上常用熱電偶有：工業(yè)上常用熱電偶有：uB、S、K、E、J、T 等分度號等分度號幾種持殊用途的熱電偶：幾種持殊用途的熱電偶：（1 1）銥和銥合金熱電偶）銥和銥合金熱電偶 如銥如銥5050銠銠銥銥1010釕熱電偶它能在氧釕熱電偶它能在氧化

3、氣氛中測量高達(dá)化氣氛中測量高達(dá)21002100的高溫。的高溫。（2 2）鎢錸熱電偶）鎢錸熱電偶 是是6060年代發(fā)展起來的，是目前一種較好的高年代發(fā)展起來的，是目前一種較好的高溫?zé)犭娕?，可使用在真空惰性氣體介質(zhì)或氫氣介質(zhì)中，但高溫溫?zé)犭娕?，可使用在真空惰性氣體介質(zhì)或氫氣介質(zhì)中，但高溫抗氧能力差。國產(chǎn)鎢錸抗氧能力差。國產(chǎn)鎢錸- -鎢錸鎢錸2020熱電偶使用溫度范圍熱電偶使用溫度范圍30030020002000分度精度為分度精度為1 1。（3 3）金鐵）金鐵鎳鉻熱電偶鎳鉻熱電偶 主要用在低溫測量，可在主要用在低溫測量，可在2 2273K273K范圍內(nèi)使用，靈敏度約為范圍內(nèi)使用，靈敏度約為10V10

4、V。（4 4）鈀）鈀鉑銥鉑銥1515熱電偶熱電偶 是一種高輸出性能的熱電偶，在是一種高輸出性能的熱電偶，在13981398時的熱電勢為時的熱電勢為47.255mV47.255mV，比鉑，比鉑鉑銠鉑銠1010熱電偶在同樣溫?zé)犭娕荚谕瑯訙囟认碌臒犭妱莞叱龆认碌臒犭妱莞叱? 3倍，因而可配用靈敏度較低的指示儀表，倍，因而可配用靈敏度較低的指示儀表，常應(yīng)用于航空工業(yè)。常應(yīng)用于航空工業(yè)。工業(yè)熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖工業(yè)熱電偶結(jié)構(gòu)示意圖1接線盒；接線盒；2保險套管保險套管3絕緣套管絕緣套管4熱電偶絲熱電偶絲12341.普通熱電偶：裝配熱電偶普通熱電偶：裝配熱電偶2.鎧裝熱電偶：鎧裝熱電偶：3.表面型熱電偶：表面型

5、熱電偶： 用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料蒸鍍到絕緣板上而形成薄膜用真空蒸鍍等方法使兩種熱電極材料蒸鍍到絕緣板上而形成薄膜裝熱電偶。特別適用于對壁面溫度的快速測量。測溫范圍在裝熱電偶。特別適用于對壁面溫度的快速測量。測溫范圍在300以下；反應(yīng)時間僅為幾以下；反應(yīng)時間僅為幾ms。 4.快速熱電偶快速熱電偶 快速消耗微型熱電偶快速消耗微型熱電偶:用直徑為用直徑為0.050.lmm的鉑銠的鉑銠10一鉑銠一鉑銠30熱電偶裝在熱電偶裝在U型石英管中，再鑄以高溫絕緣水泥，外面再用保護型石英管中，再鑄以高溫絕緣水泥，外面再用保護鋼帽所組成。這種熱電偶使用一次就焚化，但它的優(yōu)點是熱慣性鋼帽所組成。這種熱電偶使

6、用一次就焚化，但它的優(yōu)點是熱慣性小，只要注意它的動態(tài)標(biāo)定，測量精度可達(dá)土小，只要注意它的動態(tài)標(biāo)定，測量精度可達(dá)土57。ABT1T2T2ABT0T0熱電偶補償熱電偶補償導(dǎo)線接線圖導(dǎo)線接線圖EmVABABTCC儀表儀表銅導(dǎo)線銅導(dǎo)線試管試管補償導(dǎo)線補償導(dǎo)線熱電偶熱電偶冰點槽冰點槽冰水溶液冰水溶液T0用普通室溫計算出參比端實際溫度用普通室溫計算出參比端實際溫度TH，利用公式計算，利用公式計算EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)例例 用銅用銅-康銅熱電偶測某一溫度康銅熱電偶測某一溫度T，參比端在室溫環(huán)境，參比端在室溫環(huán)境TH中，測得熱電動勢中，測得熱電動勢EAB(T，TH)=1.999mV，又用室溫計測，又用室溫計測出出TH=21,查此種熱電偶的分度表可知，查此種熱電偶的分度表可知，EAB(21,0)=0.832mV，故得，故得EAB(T，0)=EAB(T，21)+EAB(21，T0)=1.999+0.832=2.831(mV)再次查分度表，與再次查分度表，與2.831mV對應(yīng)的熱端溫度對應(yīng)的熱端溫度T=68。冷端補償器的作用 mVEAB(T,T0)T0T0TAB+-abUUabRCuR1R2R3R注意：橋臂注意：橋臂RCu必須和熱電偶必須和熱電偶的冷端靠近，使處于同一溫度的冷端靠近，使處于同一溫度之下。之下。熱電偶