温度测量仪表(2)

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1、热电偶、热电阻的工作原理和维护，维修，故障处理一热电偶1、原理：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，当温度升高时，就会产生热电流，回路便产生电动势。这种现象称为热电效应（或塞贝克效应）。热电偶就是利用这个效应来工作的。E（AB）的大小随A、B的材料和两端温度t和t0而变。分度表自由端在0℃时的条件下得到的。在热电偶回路中标入第三种材料时，只要该材料两个标点温度相同，所产生的热电势将保持不变，即可测出被测介质的温度。2、工作原理是将热能转化为电能1)电势大小均匀的材料，与长度和直径无关，只与材料成分和两端温度有关2)电势与热电偶两

2、端温度的函数差，而不是温度差的函数关系3、优点l测量精度高，因为它直接与被测量物体接触，不受中间介质的影响，感温快速、准确l测量范围广。常用在-50——1600度。某些特殊的最低可测-269℃（如镍、铬、金、铁），最高可达2800℃（如钨、铼）。l构造简单，使用方便。通常是两种不同的金属丝组成。不受大小和开头的限制，外有保护套管，使用起来很方便缺点l在工业应用上，一般只实用于测量500℃以上的高温，对于500℃以下中低温，热电偶输出的热电势很小，抗干扰措施等要求就很高，否则难以实现精确测量。而且在较低区域冷端的变化所引起的相对误差也非常突出。所以中低温度

3、一般采用热电阻测量仪表比较适宜4、结构形式要求1)组成热电偶的两个电极必须焊接牢固（焊接用气焊或电弧焊）1)两个热电极彼此间必须有很好的绝缘，以防短路（绝缘在1000℃以下选用粘土质绝缘管，1300℃以下选用铝管，1600℃以下选用刚玉管）2)补偿导线与热电偶自由端的连接要方便，可靠3)保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离（保护管作用是使电偶电极不与介质接触，可延长寿命，还可起支撑和固定作用）其中第2和4两点直接影响到热电偶使用寿命和准确度种类：可分为标准热电偶和非标准热电偶标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差，并有统一的标准分

4、度表的热电偶，有与其配套的显示仪表可供选择非标准热电偶在使用范围或数量级上均不及标准热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量（如高温、低温、超低温、高真空或有核辐射等被测对象中。如钨，铼系热电偶可用到2400℃，裸丝可更高）标准化热电偶我国从1988年1月1日全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶型号范围K：镍铬——镍硅WRN-200——1200℃S：铂铑（10）——铂WRP0——1300℃B：铂铑（30）——铂铑（6）WRR600——1700℃E：镍铬——铜镍（康铜）WRE-4

5、0——800℃J：铁——铜镍（康铜）WRF-200——750℃R：铂铑（13）——铂WRQ0——1300℃T:铜——铜镍（康铜）WRC-200——350℃其中前面的为正极，后面的为负极S、B、R型不适合在水蒸汽和还原性气氛中使用对于参考端为0℃的K型热电偶的参照如下K型0100200300400500600700E(mv)04.0968.13812.20916.39720.64424.90529.129K型8009001000E(mv)33.27537.32641.276校正01020304050E(mv)00.3970.7981.2031.6122.0

6、236、K型镍铬——镍硅正极镍铬含铬10%合金，负极镍硅含硅3%合金（有的国家为纯镍）适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，其温度与电势变化近似线性，价格便宜，应用很广它是抗氧化性很强的贱金属热电偶，不适宜在含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛裸丝使用，在氧分压较低时，镍铬极中铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响很小，因此多采用金属制保护管缺点：1.高温稳定性较N型及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000℃）会因氧化而损坏2.在250——500℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温、降温过程中，其热电势值不一样，其差值

7、可达2——3℃3.其负极在150——200℃范围内发生磁性转变，放使在室温至230℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其在磁场中使用时，往往出现与时间无关的热电势干扰7、冷端补偿为了使热电偶的冷端温度保持恒定（最好是0℃），可以把热电偶做得很长，使冷端远离工作端，并连同显示仪表一起放置在恒温或温度冷动较小的地方，这种方法不便于安装，又耗费许多贵重的金属材料由于热电偶的材料一般比较贵重（特别是采用金属时），而测温点到仪表的距离都很远。为了节省热电偶的材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上（补偿导线

8、本身只起延伸热电极，使它接到控制室仪表上，它本身并不能消除冷端温度变化对测量的影