正极 负极 围℃ 测量钴合金熔铂铑-3 铂 0~1600 热电势较铂铑10大,其它一样 液温度<1501℃ 铂铑13 铂铑1 铂铑20 铂铑5 0~1700 0~1700 在高温下抗沾污性能和机械性能好 ≤600为±10 在高温下抗氧化性能,机械性能好,各种高>600为±化学稳定性好,50℃以下热电势小,温测量 参比端可以不用温度补偿 航空和≤1000为±10 热电势与温度线性好,适用于氧化,空间技铱铑40 铂铑20 0~1850 0.5%t 高温热电偶 铱铑40 铱 300~2200 铱铑60 铱 >1000为±1.0%t 真空,惰性气体,热电势小,价贵,寿术及其命短 他高温测量 钨铼3 钨铼25 钢水温≤1000为±10 上限温度高,热电势比上述材料大,度测量钨铼钨铼5 20 300~2800 >1000为±1.0%t 线性较好,适用于真空,还原性和惰及其他性气氛 高温测量 金铁镍铬 0.07% -270~0 用于超导,宇航,受控在极低温下,灵敏度较高,稳定性热核反低温热电偶 金铁铜 0.07% -270~-196 ±1.0 好,热电极材料易复制,是较理想的应等低低温热电偶 温工程以及科研部门 测温上限碳 石墨 2400 测温上限非金属热电偶 硼化锆 碳化锆 2000 二硅化钨 二硅化钼 测温上限1700 现性和机械性能差 的高温测量 热电势大,熔点高,价格低廉,但复用于耐火材料注:t为被测温度的绝对值
热电偶测温基本原理
[淄博飞雁先行测控技术有限公司]
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是:
?测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
?测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶
最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
?构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不
受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图1所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动
势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
图1 热电偶
工作原理图
如图1所示,热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起,置于温度为t的被测介中称为自由端,放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时,热电势随之发生变化,将热电势送入显示仪表进行指示或记录,或送入微机进行处理,即可获得温度值。
热电偶两端的热电势差可以用下式表示:
式中:E-热电偶的热电势;e
t
AB
(t)-温度为t时工作端的热电势;eAB(t0)-温度为t0时
自由端的热电势
当自由端温度t恒定时,热电势只与工作端的温度有关,即E=f(t)。
0
t
当组成热电偶的热电极的材料均匀时,其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关,只与热电极材料的成分及两端的温度有关,因此,用各种不同的导体或半导体材料可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。
热电偶和热电阻的区别
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热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测温范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化
学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。
其次我们介绍一下热电阻,热电阻虽然在工业中应用也比较广泛,但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热点偶便宜。
工业热电阻相关知识、典型用途及所具特点
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一、工业热电阻介绍
工业用热电阻分为铂热电阻和铜热电阻两类,它们与显示调节记录仪等二次仪表配套使用可解决-200-600问题范围内的测量控制问题。
二、热电阻的典型用途
热电阻的典型用途是在工业生产过程中测量-200℃~900℃的液体、气体和物体表面的温度。其他用途有:测量发电机电枢绕组和激磁绕组、管子、联箱等位置狭小场合的点温度;测量室内、空间、容器和工业生产装置中的平均温度;测量表面温度。铂热电阻在校验中作为温度标准用。
三、工业用的热电阻丝应具有什么特点