熱電偶與(yǔ)熱電阻的優劣對比

更新更新時間:2020-10-15      點擊次數:3140

一、熱電偶

熱(rè)電偶是(shì)工(gōng)業上常(cháng)用的溫度檢測元(yuán)件之一。其優點是:

①測量精度(dù)高。因熱(rè)電偶直接與被測對象接觸,不受中間介(jiè)質的影響。

②測量範圍廣。常用的熱電偶從(cóng)-50~+1600℃均可邊(biān)續測量,某些特(tè)殊熱電偶低可測(cè)到-269℃(如金鐵鎳(niè)鉻),高可達+2800℃(如鎢-铼(lái))。

③構造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組(zǔ)成,而且不(bú)受大小和(hé)開頭的限制,外有保護套管,用起(qǐ)來非常方便。

1.熱電(diàn)偶測溫基本原理

将(jiāng)兩種不同材料(liào)的導體(tǐ)或半導體A和B焊接起來,構成(chéng)一個閉合(hé)回路。當(dāng)導體A和B的(de)兩個點之間存(cún)在溫差(chà)時,兩者之間便産生(shēng)電動(dòng)勢,因而在回路中形成一個大小(xiǎo)的電流,這種現象稱爲熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

2.熱電偶的種類及結構形成

1)熱電偶的種類(lèi)  

常用熱電偶可分爲标準熱電偶和非标準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調用标準熱電偶是指(zhǐ)國(guó)家标準規定了其熱電勢(shì)與溫度的關系、允許誤差、并有統一的标準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可(kě)供選用。非标準化(huà)熱電偶(ǒu)在使(shǐ)用範圍或數量級上均不及标準化熱電偶,一般(bān)也沒有統一的分度表(biǎo),主要用于某些特殊場合的測量。

标準(zhǔn)化(huà)熱電偶  我國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC标準生産,并S、B、E、K、R、J、T七種标準化熱電偶爲我(wǒ)國統一(yī)設計型熱電偶(ǒu)。

2)熱電偶的結構形式  爲了保證(zhèng)熱電偶可靠、穩(wěn)定(dìng)地工作,對它的結構要求如下:

① 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

② 兩個熱電極(jí)彼此之間應很好(hǎo)地絕緣(yuán),以防短路;

③ 補償導線與熱電偶自由端的連接(jiē)要方(fāng)便可靠(kào);

④ 保護套管應能保證(zhèng)熱電極與有害介質充分隔(gé)離。

3.熱電偶冷端的溫度補償

由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特别是采用貴 金屬時),而測溫(wēn)點到儀表的距離都(dōu)很遠,爲了節省熱 電偶材料,降低成本,通常采用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定(dìng)的控制室内,連接到儀表端子上。必(bì)須指出,熱電偶補償導線的作用隻起延(yán)伸熱電極,使熱電偶的冷(lěng)端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不(bú)能消除冷端溫度變化(huà)對測溫的影響,不起補償(cháng)作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度(dù)t0≠0℃時對測溫的影響。

在(zài)使用熱電偶補償導(dǎo)線時必須注(zhù)意型(xíng)号相配,極性(xìng)不能接錯,補償導線(xiàn)與熱電偶連(lián)接端的溫度不能超過100℃。

二、熱電阻

熱電阻是中低溫區常用的一種溫(wēn)度檢測器。它的主要特點是測量精度高(gāo),性能穩定。其中鉑熱是阻(zǔ)的測量度是高的,它不僅廣泛應用于工業測(cè)溫(wēn),而且被制成标準的基準儀。

1.熱電阻測溫原理及(jí)材(cái)料

熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值随溫(wēn)度的增加而增加這一特(tè)性來(lái)進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料(liào)制成,目前應用(yòng)多的是鉑和銅,此外(wài),現在已開始采用甸、鎳、錳和铑等材(cái)料制造熱電阻。

2.熱電阻的結構

1)普通(tōng)型熱電阻 從熱電阻(zǔ)的測溫原(yuán)理可(kě)知,被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的(de)變化來(lái)測量的,因此(cǐ),熱(rè)電阻體的引出(chū)線等各種導線電阻(zǔ)的變化會給溫度(dù)測量帶來影響。爲消除引線電阻的影響同般采用三(sān)線制或四線制。

2)铠裝熱電阻 铠(kǎi)裝熱(rè)電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕(jué)緣材料、不鏽鋼(gāng)套管組合而成的堅實體,它的外徑一般爲φ2~φ8mm,小可達φ1mm。

與普通型熱電阻相比,它有下列優點:①體積小,内部無空氣隙,熱慣性上,測量(liàng)滞後小;②機械性能好、耐振,抗沖(chòng)擊;③能(néng)彎曲,便于安裝④使用壽命(mìng)長。

3)端面熱(rè)電阻 端面熱電阻感(gǎn)溫元件由特殊處理的電阻絲材繞(rào)制,緊(jǐn)貼在(zài)溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比(bǐ),能(néng)更正确和快速地反映被(bèi)測端面的實際溫度,适(shì)用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。

4)隔爆型熱電阻 隔爆型熱電(diàn)阻通過特殊結構的接線盒,把其外殼内部爆炸性混合氣(qì)體因受到火花或電弧等影響而發生的爆(bào)炸局限在接線盒内,生産現場不會引超爆炸。隔爆型熱電(diàn)阻可(kě)用于Bla~B3c級區内具有爆炸危(wēi)險場所的溫度(dù)測量。

3.熱電阻(zǔ)測溫系統的組成(chéng)

熱電阻測溫系統一般由(yóu)熱電阻、連(lián)接導線和(hé)顯示儀(yí)表等組成。必須注(zhù)意以下兩點:

①熱電阻和顯示儀表的分度号必須一緻

②爲了消除連接導線電阻變化的影響,必須(xū)采用三(sān)線(xiàn)制接法。

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