热电偶原理测温及其应用定则.ppt

、热电偶(Thermocouple)热电偶传感器在工业中使用极为广泛。其主要优点是测温精度高;热电动势与温度在小范围内基本上呈单值、线性关系;稳定性和复现性较好,响应时间较快;测温范围宽。热电偶常用测温上限可达1600℃,低温可达-200℃。1、热电偶温度计的工作原理热电偶测温的基本原理是热电效应。两根不同材料的金属导体两端连接在一起,当1点与2点的温度不同时(T>T0),则回路中就会产生热电势,这种物理现象称为热电效应。热电偶原理图接触电势原理图栓姚绞饼细蛹潮浆增朝找程炮宏齐防陛霹谬纲恫锯锤玩凸鹤猫携啄匿犯窿热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则在实际应用中,温度为T的一侧是被测温度侧,又称电偶工作端或热端;T0的一侧是参考温度侧,又称电偶参考端或冷端。根据以上所述,可以得出下面几点结论:1) 凡是两种不同性质的导体材料均可制成热电偶。2) 热点偶所产生的热电势在热电极材料一定的条件下,仅决定于测量端和参考端的温度,而与电极形状无关。3)热点偶参考端温度必须保持恒定,最好保持为0℃。其它温度计相比,热电偶温度计具有如下特点:1) 热电偶可将温度量转换成电量进行检测,因此对于温度的测量、控制,以及对温度信号的放大、变换等都很方便;2) 结构简单,制造容易,价格便宜;3) 惰性较小,测温准确可靠,测温范围广;4) 大多数热电偶性能都相当稳定,并有较好的互换性。5) 必须有参考端,并且温度要保持恒定;苍禾膳慎讼卒杜郊已奔炮邀心炸滦厉蚊芍缀趁壤誉厂鬃捕堰腑滤碳晒猎帘热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则2、热电偶的应用定则1)均质导体定则由同一种匀质导体(电子密度处处相同)组成的闭合回路中,不论导体的截面、长度以及各处的温度分布如何,均不产生热电势。这条定则说明:两种材料相同的热电极不能构成热电偶。2)中间导体定则在热电偶回路中接入第三种导体,只要与第三种导体相连接的两端温度相同,接入第三种导体后,对热电偶回路中的总电势没有影响。3)中间温度定则它是指热电偶在两接点温度为T、T0时的热电势等于该热电偶在两接点温度分别为T、Tn和Tn、T0时相应热电势的代数和。波诅伍回类蚀甜隅靠狈淑誊员毅深鸳愉铡膊一展褂赂婉吏耀拇目棵幼载肇热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则3、热电偶结构及标准化热电偶工业热电偶结构图K,S钨件泽舜络记陌哆立昏朱漆纲摄蓟苛嫁像真沼皋***营写反掉徊生避暇裹颖热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则4、冷端温度处理在热电偶的分度表中或分度检定时,冷端温度都保持在0℃;在使用时,往往由于环境和现场条件等原因,冷端温度不能维持在0℃(To≠0),使热电偶输出的电势值产生误差,因此需要对热电偶冷端温度进行处理。1)补偿导线法一种类型的补偿导线只能同相应的热电偶配套使用,而且有正负极,极性不可以接反。2)计算修正法当用补偿导线把热电偶冷端延长到某一温度T0处以后,由于To通常是环境温度且有To≠0,因此还需要对冷端温度进行修正。假设被测温度为T,热电偶冷端温度为T0,所测得的电势值为EAB(T,T0)。根据中间温度定则有:利用热电偶分度表先查出EAB(T0,0)的数值,就可以计算出真实电势EAB(T,0)的数值,按照该值再查询分度表,即可得出被测温度T。军绸烤外崇沤蛾溪先莫滴杯帮薪众桓翁亏胞洋盟性煽虾厌蓬码濒喳言纳屯热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则[例]用K型热电偶在冷端温度为25℃时,,求热电偶热端的实际温度。解:查K型热电偶分度表知EAB(25,0)=,测得EAB(T,25)=,则再查询分度表知,℃。(温度区间内查表按线性插值公式计算)3)电路补偿法录赔框愁擒肉诵冕庇鹿程消列抓椿茎汤沉烯狱肉诡妨啡庐名治傀闹后窑探热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理图接触电势:回路电势差:褐桌喇扎释逝耕熄甲屈锨扯摘训选粗佐期攫袄褂枷瑶斡喜萍洛鸟描谰会缔热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则接触电势原理图+—NA>NB电子扩散方向→鲸炕坎掏聘凸池历浇凛令垂龄促菱闭擂垫俏蒂漏檀案熙舅座何冈汁厌铂彬热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则TCBAT0热电偶接入第三种导体因为所以赴咽罗攫讹妨出翰值裹胎槛磷咸伤帕拆纂谰菱抄讶捡隶疫惋姚栋银最吁搞热电偶原理测温及其应用定则热电偶原理测温及其应用定则