《熱工儀表》課件-7熱電偶溫度計

熱電偶溫度計目前世界上科研和生產(chǎn)中應(yīng)用最普遍、最廣泛的溫度測量儀表.特點熱電偶溫度計體積小、結(jié)構(gòu)簡單、容易制造、使用方便、性能穩(wěn)定、測量準(zhǔn)確度高、動態(tài)特性好、便于遠(yuǎn)距離傳送和顯示，可用于快速測量、點溫測量和表面溫度測量等。接觸型熱電偶溫度計熱電偶溫度計的測溫范圍寬，從-270~3500℃，一般在-200~1800℃范圍內(nèi)使用較多。熱電偶溫度計種類金屬熱電偶非金屬熱電偶熱電偶溫度計測溫范圍它通過與顯示儀表配合使用，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量、自動記錄、自動控制等。熱電偶溫度計與顯示儀表配合使用以兩根不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體線狀材料一端焊接或鉸接起來形成的熱電偶為敏感元件，將溫度信號轉(zhuǎn)換成為一定電勢信號，經(jīng)連接導(dǎo)線配以相應(yīng)的測量毫伏級電壓信號的顯示儀表實現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量、自動記錄和溫度的自動控制。

熱電極：兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體。熱端（測量端、工作端）：插入被測介質(zhì)中。冷端（參比端、自由端）：處于周圍環(huán)境中。

熱電偶溫度計熱電效應(yīng)熱能→電能那么熱電偶是如何實現(xiàn)測溫的呢？1821年，塞貝克發(fā)現(xiàn)對異質(zhì)金屬A、B組成的閉合回路中，如果對接點a加熱，使得接點a、b的溫度不同那么回路中就有電流產(chǎn)生，這一現(xiàn)象稱為溫差電效應(yīng)，也叫熱電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng)ab回路中A、B稱為熱電極，規(guī)定熱電偶的熱電極中電子密度大的導(dǎo)體A為正極，電子密度小的導(dǎo)體B為負(fù)極，在參比端熱電勢的方向由A指向B。熱電效應(yīng)接點a常用焊接的方法連接在一起，置于被測溫度場中，稱為測量端、工作端或熱端;接點b稱為參考端、自由端或冷端。接觸電勢溫差電勢

熱電勢熱電效應(yīng)回路中產(chǎn)生的電動勢稱為熱電動勢或塞貝克電動勢，用EAB（T，T0）表示，該熱電勢包括接觸電勢和溫差電勢。

接觸電勢的大小與兩種金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的性質(zhì)和接觸點的溫度有關(guān)，方向由電子密度小的電極指向電子密度大的電極。在兩種不同性質(zhì)的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料相接觸點產(chǎn)生。接觸電勢

溫差電勢的大小與金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的性質(zhì)和兩端溫度有關(guān)，方向由低溫端指向高溫端。同一種性質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料兩端因為溫度不同產(chǎn)生。溫差電勢總電勢接觸電勢和溫差電勢之和由此，就把熱端和冷端的溫差信號轉(zhuǎn)換成了電勢信號若T0為常數(shù)，即在熱電偶的冷端溫度保持不變的條件下，熱電偶產(chǎn)生的熱電動勢與熱端溫度有單值函數(shù)關(guān)系。溫差電勢接觸電勢總熱電動勢近似等于接觸電動勢的代數(shù)和總電勢熱電偶的測溫原理當(dāng)冷端溫度為0℃時，熱電偶的熱電特性稱為熱電偶分度為了方便起見，把常用熱電偶的分度關(guān)系列成了表格的形式，稱為熱電偶的分度表。S型(鉑銠10-鉑)熱電偶分度表

熱電偶分度表的參考端溫度都是0℃，反映了冷端溫度為0℃條件下，熱電偶回路中產(chǎn)生的熱電勢和測量端溫度之間的對應(yīng)關(guān)系。S型(鉑銠10-鉑)熱電偶分度表

配熱電偶用的顯示儀表均是按分度表的熱電特性刻度的。熱電偶閉合回路中產(chǎn)生熱電勢的基本條件是什么？思考：熱電極材料一定，若保持熱電偶一端溫度t0不變，則，熱電偶回路的熱電勢與另一端溫度t一一對應(yīng)。結(jié)論熱電偶回路的熱電勢大小只與熱電極材料的性質(zhì)及熱電偶兩端接點處的溫度有關(guān)，而與熱電極的直徑、長度及沿?zé)犭姌O的溫度分布無關(guān)。熱電偶兩端溫度相等，兩個電極內(nèi)部溫差電勢等于零，接點處接觸電勢大小相等、方向相反，回路熱電勢