熱電(diàn)偶是熱電溫度計的敏感元件,是由兩種不同材(cái)料的金屬導體組成.兩種導體的一端焊接在一起作(zuò)爲測量端與被測介質充分接(jiē)觸,另一端作爲參考端(duān)與溫度(dù)指示儀表相連接.
熱電偶的測溫原理是(shì)基于塞貝克效應,即(jí):如(rú)果兩種(zhǒng)不同成分(fèn)的均質導體組成閉合回(huí)路,當兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就有電流(liú)通過,那麽兩端之間就存在電動勢,也叫塞貝克電動勢.其值大小隻與(yǔ)組成熱電偶的(de)金屬(shǔ)材料的性質,兩端溫差(chà)的大小有關,而與熱電偶兩熱電極的幾何尺寸(長度,直徑)及沿電極長度方向的溫(wēn)度分布無關.熱(rè)電偶也可(kě)以看做(zuò)是(shì)一種換能(néng)器,是(shì)将熱能轉化爲電能,通過(guò)測量回路(lù)中産生的電(diàn)動勢大小,并(bìng)利用熱電勢與溫度之間的函數關系而達到(dào)測溫的目的.
熱電偶的結構簡單,性(xìng)能穩(wěn)定,測溫範圍寬,測溫精度高,使用方便,廣泛應用于機械工業生産,科研等方面的(de)熱處理中的測溫與控溫程序.根據組(zǔ)成熱電偶的材料(liào)及結(jié)構的不同,(可将熱電偶分成許(xǔ)多種類).正确地選擇(zé)與安裝熱(rè)電偶,是合理使用(yòng)熱電偶的前提,不但可(kě)以準确地得到溫度數值,保證産品質量,而且還可以節省熱電偶材料(liào)的(de)消耗.
熱(rè)電偶的(de)選擇,首先應根據(jù)被測溫度的上限和使用環境來選(xuǎn)擇(zé)熱電偶的熱電極(jí)和保護套管,其次根(gēn)據被測對象的結構和安裝特點來選擇熱電偶的規格(gé)尺寸(cùn).熱電(diàn)偶按結構形式不同可分(fèn)爲:普通工(gōng)業型,恺裝型,高性能(néng)實體型和特種(zhǒng)型熱電偶.常見(jiàn)的普通工業用熱電偶有以下幾(jǐ)種:
(1)鉑鍺10一鉑熱電偶屬于貴金屬熱電(diàn)偶,其正極的名義成(chéng)分爲含鍺10%的鉑鍺合金(SP),負極爲純鉑(bó)(SN).長期使用溫度1300 OC,短期使用溫度1600 cC.物理,化學(xué)性能穩定,抗(kàng)氧化性能強(qiáng).宜在(zài)氧化,惰性環境(jìng)中連續使用.一般用(yòng)于準(zhǔn)确度要求較(jiào)高的高溫測量(liàng),但其價格昂貴,機械強度差,熱電(diàn)動勢小,需配用靈敏度高的顯示(shì)儀表,分(fèn)度号爲S。
(2)鎳鉻一(yī)鎳矽熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極爲含10%的鎳鉻合(hé)金(KP),負極爲含矽3%的(de)鎳矽合金(KN),負極親磁性.長期使用溫度1000 9C,短期使用溫度1200 `C,熱電勢比S型熱(rè)電偶大4一5倍,線性度(dù)*,使用溫度範圍寬,是廉金(jīn)屬熱電偶中(zhōng)性能穩定的一種.宜在(zài)氧化性,惰(duò)性環境(jìng)中連續使用,價格便宜,誤差約在7℃左右.但其熱(rè)電極(jí)不易做得太(tài)均勻,易氧化,尤(yóu)其在(zài)低溫狀态,其穩定性(xìng)差,分度号爲(wèi)K
(3)鎳鉻一(yī)康銅熱電偶屬于(yú)廉(lián)金屬熱電偶,其正極爲鎳(niè)鉻合金(EP),負極爲(wèi)銅鎳合金(EN).長期使用溫度600 0C,短期使用溫度(dù)800 9C,大的特(tè)點是熱電動勢率大,即靈敏度高,但極易被氧化,分度号爲E.
(4)銅一康銅熱電偶屬于廉金屬熱(rè)電偶,其正極爲純(chún)銅(TP),負極爲康銅(銅鎳(niè))合(hé)金(TN).在低溫狀态普(pǔ)遍應用(yòng)的一種熱電(diàn)偶,測溫範圍一200一300 OC,熱(rè)電極絲的均勻性好,穩定(dìng)性高,靈敏度好,價格低廉,分度号爲To恺裝型熱電偶(ǒu)是将熱電極絲裝在有絕(jué)緣材料的金屬套管中,經組合加工成可彎曲的堅實的組合體(tǐ),再依所需長度截斷,對其測(cè)量端和參(cān)考端進行加工即制(zhì)成恺裝型熱電(diàn)偶.該種熱電偶可以做得很細很長,在使用中可随測(cè)量需要而彎(wān)曲.其測溫範圍寬,響應速(sù)度快,熱接點處(chù)的(de)熱容量小,使用壽(shòu)命長.同時其機械強度高,耐壓性能高,适應性廣,繞性大,安裝使用方便,應用極(jí)其廣泛(fàn).