你真的了解熱電偶組成嗎?熱電偶什么條件下產(chǎn)生熱電效應(yīng)?
在下述的內(nèi)容中,小編將會對熱電偶的相關(guān)消息予以報道,如果熱電偶是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、熱電偶組成
熱電偶的組成部分包括以下幾個部分:熱電極:熱電極作為測溫敏感元件,是熱電偶溫度傳感器的核心部分,其測量端通常采用焊接方式構(gòu)成。焊點的形式常用的有點焊、對焊和絞狀點焊(麻花狀)等,焊接質(zhì)量好壞將影響測溫的可靠性,因此要求焊接牢固、有金屬光澤、表面圓滑、無沾污變質(zhì)、夾渣和裂紋等。為減小傳熱誤差和動態(tài)響應(yīng)誤差,焊點尺寸應(yīng)盡量小,通常為2倍熱電極直徑。
絕緣套管:兩熱電極之間要求有良好的絕緣,絕緣套管用于防止兩根熱電極短路。名類絕緣材料都有自己的局限性,要根據(jù)測溫范圍和絕緣材料特性選定。常用絕緣材料。為使用方便,常將絕緣材料制成圓形或橢圓形管狀絕緣套管,其結(jié)構(gòu)形式通常為單孔、雙孔、四孔以及其他規(guī)格。
保護管:為延長熱電偶的使用壽命,使之免受化學和機械損傷,通常將熱電極(含絕緣套管)裝入保護管內(nèi),起到保護、固定和支撐熱電極的作用。作為保護管的材料應(yīng)有較好的氣密性,不使外部介質(zhì)滲透到保護管內(nèi);有足夠的機械強度,抗彎抗壓;物理、化學性能穩(wěn)定,不產(chǎn)生對熱電極的腐蝕;高溫環(huán)境使用,耐高溫和抗震性能好。常用保護管的材料及其適用溫度,保護管選用一般根據(jù)測溫范圍、加熱區(qū)長度、環(huán)境氣氛以及測溫滯后要求等條件決定。
接線盒:熱電偶的接線盒用來固定接線座和連接外接導(dǎo)線,起著保護熱電極免受外界侵蝕和外接導(dǎo)線與接線柱可以良好接觸的作用,與熱電極、絕緣套管和接線座組成熱電偶的感溫元件。一般制成通用性部件,可以裝在不同的保護管和接線盒中。
接線座作為熱電偶感溫元件和熱電偶接線盒的連接件,將感溫元件固定在接線盒內(nèi),其材料一般使用耐火陶瓷。
接線盒般由鋁合金制成,根據(jù)被測介質(zhì)溫度對象和現(xiàn)場環(huán)境條件要求,設(shè)計成普通防水型、防爆型等接線盒,其結(jié)構(gòu)及特點。接線盒與感溫元件、保護偶產(chǎn)品,即形成相應(yīng)類型的熱電偶溫度傳感器。
二、熱電偶產(chǎn)生熱電效應(yīng)的條件
熱電偶中產(chǎn)生熱電勢的條件是:
1.組成熱電偶的必須是兩種不同導(dǎo)體;
2. 熱電偶兩接點的溫度必須不同。
熱電偶中產(chǎn)生熱電勢的原因把兩種不同的導(dǎo)體連接成閉合的回路,如果將它們的兩個接點分別置于溫度不同的熱源中,則在該回路內(nèi)就會產(chǎn)生熱電動勢,這種現(xiàn)象稱作熱電效應(yīng),這個裝置就叫熱電偶。
熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢由兩部分組成:接觸電勢和溫差電勢。
溫差電勢產(chǎn)生的原因是,在同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種熱電勢,由于高溫度端的電子能量比低溫度端的電子能量大,因而從高溫度端跑到低溫度端的電子數(shù)比從低溫度端跑到高溫度端的要來得多,結(jié)果高溫端失去電子而帶正電荷,低溫端因得到電子而帶負電荷,從而形成一個靜電場,此時,在導(dǎo)體的兩端便產(chǎn)生一個相應(yīng)的電位差即溫差電勢。
接觸電勢產(chǎn)生的原因是,當兩種不同的導(dǎo)體A和B接觸時,由于兩者電子密度不同(假設(shè)NA;NB),電子在兩個方向上擴散的速率就不同,從A到B的電子數(shù)要比從B到A的多,結(jié)果A因失去電子而帶正電荷,B因得到電子而帶負電荷,在A、B的接觸面上便形成一個從A到B的靜電場,這樣在A、B之間也形成一個電位差即接觸電勢。
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