熱電偶也叫溫差電偶,是最早出現(xiàn)的一種熱電探測器件。其工作原理是溫差電效應(yīng)。例如,由兩種不同的導(dǎo)體材料構(gòu)成的接點,在接點處可產(chǎn)生電動勢。這個電動勢的大小和方向與該接點處兩種不同的導(dǎo)體材料的性質(zhì)和兩接點處的溫差有關(guān)。如果把這兩種不同的導(dǎo)體材料接成回路,當(dāng)兩個接頭處溫度不同時,回路中即產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象稱為溫差電效應(yīng)或塞貝克效應(yīng)。 構(gòu)成溫差電偶的材料,既可以是金屬,也可以是半導(dǎo)體。在結(jié)構(gòu)上既可以是線、條狀的實體,也可以是利用真空沉積技術(shù)或光刻技術(shù)制成的薄膜。實體型的溫差電偶多用于測溫,薄膜型的溫差電堆(由許多個溫差電偶串聯(lián)而成)多用于測量輻射,例如,用來標(biāo)定各類光源,測量各種輻射量,作為紅外分光光度計或紅外光譜儀的輻射接收元件等。
電路中,相隔兩點間存在溫差的閉合電路稱為熱電偶電路。
熱電偶應(yīng)用實例
熱電偶電路一般可以測量溫度,也可以作為傳感器用。當(dāng)外界溫度改變時,可以進行一些控制。比如說控制水溫,氣溫等。
熱電偶溫度計的優(yōu)點
熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一,熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。其優(yōu)點是:
?、贉y量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
?、跍y量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量,某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(如鎢-錸)。
③構(gòu)造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。
一、熱電偶介紹:
熱電偶屬于接觸式溫度測量儀表是工業(yè)生產(chǎn)中最常用的溫度檢測儀表之一。
二、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。熱電偶測溫的基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時 , 只要該材料兩個接點的溫度相同 , 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。
三、熱電偶優(yōu)點:
熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件,具有如下特點:
① 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。
② 熱響應(yīng)時間快:熱電偶對溫度變化反應(yīng)靈敏。
③ 測量范圍大:熱電偶從 -40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫。
④性能可靠, 機械強度好。
⑤ 使用壽命長,安裝方便。
四、熱電偶的種類及結(jié)構(gòu):
( 1 )熱電偶的種類
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:
熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極,絕緣材料和保護管;并 與顯示儀表、記錄儀表或計算機等配套使用。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)境細分有耐 高溫?zé)犭娕?,耐磨熱電偶,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。