热电偶在工业生产中的应用

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1、《热工仪表》论文题目：热电偶在工业企业中的应用综述学院：冶金与能源工程学院专业：热能与动力工程姓名：阚世朋学号：201110202136年级：2011级班级：动力111热电偶在工业企业中的应用综述【摘　要】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，便于自动控制和集中控制。文章主要介绍了热电偶的结构及其工作原理、应用现状、应用前景，分析探讨热电偶的发展趋势。Abstract:Thermocoupleisthemostwidelyusedintemperaturemeasuringthetemperatureofthed

2、evice.Hismaincharacteristicisthewidetemperaturerange,stableperformance,atthesametime,simplestructure,gooddynamicresponse,easytoautomaticcontrolandcentralizedcontrol.Thispapermainlyintroducesthestructureandworkingprincipleofthermocouple,applicationstatus,applicationprospect,analyzethedevelopmen

3、ttrendofthermocouple.【关键词】热电偶结构原理应用前景前言：随着科学技术的不断发展，热电偶已成为目前温度测量领域中应用最广泛的温度元件之一。热电偶是一种感温原件，它直接测量温度，直接把温度信号转换成热电动势信号，随后通过电气仪表转换成被测介质的温度。其主要优点是：测量温度范围广，可以在1k到2800℃的广泛温度领域内进行测量，性能稳定，准确可靠。此外，还有结构简单，热惯性小，动态响应速度快，信号能够远距离传送和多点测量等优点，便于实现集中检测与控制。因此，在工业生产和科学研究领域中广泛地应用热电偶来测量温度。一．热电偶的工作原理与分类1.热电偶的工作原理任意两种

4、材质不同的金属导体或半导体（称为热电偶丝材或热电极）A和B首尾连接成闭合回路,只要两接点T1和T2的温度不同,就会产生热电势,形成热电流,这就是热电效应。而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度.热电偶原理图对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：（1）热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温

5、度差的函数；（2）热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；（3）当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。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。2.热电偶的分类一般国内真空热处理炉选用的热电偶的类型为：PT100

6、铂电阻、K型热电偶、N型热电偶及S型热电偶。而国外的不同之处在于高温段选用的热电偶有所不同，新增加了B型热电偶与R型热电偶。（1）PT100铂电阻PT100铂电阻表示在0℃时，其阻值为100欧姆。随着温度的上升它的阻值成匀速增长，根据阻值的变化来测定其温度的变化。PT100铂电阻在真空热处理炉上的应用比较少，在测量水温、油温的时候会用到，一般使用温度为0~300℃。（2）K型热电偶K型热电偶的学名为镍鉻-镍硅热电偶。K型热电偶的优点是：在准确度、稳定性、均匀性等方面较好，价格便宜。其缺点是300~500℃和800℃左右两个区间电动势不稳定。K型热电偶是一种廉金属热电偶，使用测量范围

7、0~1200℃，长期使用温度为1100℃左右，短期为1200℃。（3）N型热电偶N型热电偶的学名为镍鉻硅-镍鉻热电偶。N型热电偶的优点是准确度、稳定性、均匀性等各方面较好，价格便宜，同时克服了K型热电偶在300~500℃和800℃左右两个区间电动势不稳定。N型热电偶也是一种廉金属热电偶，测量范围0~1200℃，长期使用温度为1100℃左右，短期为1200℃。（4）S型热电偶S型热电偶就是我们通常所说的铂铑热电偶，学名为铂铑10-铂热电偶。S型热电偶在真空热处理炉中常用