① 如何正確的選擇熱電偶型號
熱電偶型號受6種因素的影響,要根據使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。
1、測量精度和溫度測量范圍的選擇使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,一般選用B型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高於1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低於400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負溫測量一般用T型電偶,在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。
2、使用氣氛的選擇S型、B型、K型熱電偶適合於強的氧化和弱的還原氣氛中使用,J型和T型熱電偶適合於弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護管,對氣氛的要求就不太嚴格。
3、耐久性及熱響應性的選擇線徑大的熱電偶耐久性好,但響應較慢一些,對於熱容量大的熱電偶,響應就慢,測量梯度大的溫度時,在溫度控制的情況下,控溫就差。要求響應時間快又要求有一定的耐久性,選擇鎧裝偶比較合適。
4、測量對象的性質和狀態對熱電偶的選擇運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機械強度高,有化學污染的氣氛要求有保護管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。選型流程:型號--分度號—防爆等級—精度等級—安裝固定形式—保護管材質—長度或插入深度。
② 熱電偶是什麼
熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表。它直接測量溫度,並把溫度信號轉換成熱電動勢信號, 通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合迴路,當兩端存在溫度梯度時,迴路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢——熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處於某個恆定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系, 製成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。
在熱電偶迴路中接入第三種金屬材料時,只要該材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產生的熱電勢將保持不變,即不受第三種金屬接入迴路中的影響。因此,在熱電偶測溫時,可接入測量儀表, 測得熱電動勢後,即可知道被測介質的溫度。
[編輯本段]工作原理
兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成迴路,當接合點的溫度不同時,在迴路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。
熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對於熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:
1:熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫[2]度函數的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數;
2 :熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;
3:當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合迴路,如圖所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在迴路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。
[編輯本段]特點
◆裝配簡單,更換方便
◆壓簧式感溫元件,抗震性能好
◆測量范圍大
◆ 機械強度高,耐壓性能好
◆ 耐高溫可達2400度
[編輯本段]熱電偶 - 種類及結構形成
(1)熱電偶的種類
常用熱電偶可分為標准熱電偶和非標准熱電偶兩大類。所調用標准熱電偶是指國家標准規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、並有統一的標准分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標准化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標准化熱電偶,一般也沒有統一的分度表,主要用於某些特殊場合的測量。標准化熱電偶我國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標准生產,並指定S、B、E、K、R、J、T七種標准化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。
(2)熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,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;
②兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
③補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
④保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。
[編輯本段]常用熱電偶材料
熱電偶分度號 熱電極材料
正極 負極
S 鉑銠10 純鉑
R 鉑銠13 純鉑
B 鉑銠30 鉑銠6
K 鎳鉻 鎳硅
T 純銅 銅鎳
J 鐵 銅鎳
N 鎳鉻硅 鎳硅
E 鎳鉻 銅鎳
熱電偶的種類:裝配熱電偶,鎧裝熱電偶,端面熱電偶,壓簧固定熱電偶,高溫熱電偶,鉑銠熱電偶,防腐熱電偶,耐磨熱電偶,高壓熱電偶,特殊熱電偶,手持式熱電偶,微型熱電偶,貴金屬熱電偶 ,快速熱電偶 ,鎢錸熱電偶 等等。
[編輯本段]熱電偶的基本定律
1,均質導體定律
由同一種均質材料(導體或半導體)兩端焊接組成閉合迴路,無論導體截面如何以及溫度如何分布,將不產生接觸電勢,溫差電勢相抵消,迴路中總電勢為零。
可見,熱電偶必須由兩種不同的均質導體或半導體構成。若熱電極材料不均勻,由於溫度梯存在,將會產生附加熱電勢。
2,中間導體定律
在熱電偶迴路中接入中間導體(第三導體),只要中間導體兩端溫度相同,中間導體的引入對熱電偶迴路總電勢沒有影響,這就是中間導體定律。
應用:依據中間導體定律,在熱電偶實際測溫應用中,常採用熱端焊接、冷端開路的形式,冷端經連接導線與顯示儀表連接構成測溫系統。
有人擔心用銅導線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,在導線與熱電偶連接處產生的接觸電勢會使測量產生附加誤差。根據這個定律,是沒有這個誤差的!
3,中間溫度定律
熱電偶迴路兩接點(溫度為T、T0)間的熱電勢,等於熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數和。Tn稱中間溫度。
應用:由於熱電偶E-T之間通常呈非線性關系,當冷端溫度不為0攝氏度時,不能利用已知迴路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知迴路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取的溫度值,再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值,需按中間溫度定律進行修正。初學者經常不按中間溫度定律來修正!
4,參考電極定律
這個定律是專業人士才研究、關注的,一般生產、使用環節的人士不太了解,簡單說明就是:用高純度鉑絲做標准電極,假設鎳鉻-鎳硅熱電偶的正負極分別和標准電極配對,他們的值相加是等於這支鎳鉻-鎳硅的值。
③ 什麼是熱電偶,它的工作原理是什麼
熱電偶(thermocouple)是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,並把溫度信號轉換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉換成被測介質的溫度。
熱電偶工作原理:
兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成迴路,當接合點的溫度不同時,在迴路中就會產生電動勢,這種現象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產生的熱電勢。
熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對於熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:
(1)熱電偶的熱電勢是熱電偶兩端溫度函數的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數;
(2)熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;
(3)當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數。
熱電偶的基本構造:
工業測溫用的熱電偶,其基本構造包括熱電偶絲材、絕緣管、保護管和接線盒等。
一、常用熱電偶絲材及其性能
1、鉑銠10-鉑熱電偶(分度號為S,也稱為單鉑銠熱電偶)
該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金,負極為純鉑;它的特點是:
(1)熱電性能穩定、抗氧化性強、宜在氧化性氣氛中連續使用、長期使用溫度可達1300℃,超達1400℃時,即使在空氣中、純鉑絲也將會再結晶,使晶粒粗大而斷裂;
(2)精度高,它是在所有熱電偶中,准確度等級最高的,通常用作標准或測量較高的溫度;
(3)使用范圍較廣,均勻性及互換性好;
(4)主要缺點有:微分熱電勢較小,因而靈敏度較低;價格較貴,機械強度低,不適宜在還原性氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。
2、鉑銠13-鉑熱電偶(分度號為R,也稱為單鉑銠熱電偶)
該熱電偶的正極為含13%的鉑銠合金,負極為純鉑,同S型相比,它的電勢率大15%左右,其它性能幾乎相同,該種熱電偶在日本產業界,作為高溫熱電偶用得最多,而在中國,則用得較少;
3、鉑銠30-鉑銠6熱電偶(分度號為B,也稱為雙鉑銠熱電偶)
該熱電偶的正極是含銠30%的鉑銠合金,負極為含銠6%的鉑銠合金,在室溫下,其熱電勢很小,故在測量時一般不用補償導線,可忽略冷端溫度變化的影響;長期使用溫度為1600℃,短期為1800℃,因熱電勢較小,故需配用靈敏度較高的顯示儀表。
B型熱電偶適宜在氧化性或中性氣氛中使用,也可以在真空氣氛中的短期使用;即使在還原氣氛下,其壽命也是R或S型的10~20倍;由於其電極均由鉑銠合金製成,故不存在鉑銠-鉑熱電偶負極上所有的缺點、在高溫時很少有大結晶化的趨勢,且具有較大的機械強度;同時由於它對於雜質的吸收或銠的遷移的影響較少,因此經過長期使用後其熱電勢變化並不嚴重、缺點價格昂貴(相對於單鉑銠而言)。
4、鎳鉻-鎳硅(鎳鋁)熱電偶(分度號為K)
該熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金,負極為含硅3%的鎳硅合金(有些國家的產品負極為純鎳)。可測量0~1300℃的介質溫度,適宜在氧化性及惰性氣體中連續使用,短期使用溫度為1200℃,長期使用溫度為1000℃,其熱電勢與溫度的關系近似線性,價格便宜,是目前用量最大的熱電偶。
K型熱電偶是抗氧化性較強的賤金屬熱電偶,不適宜在真空、含硫、含碳氣氛及氧化還原交替的氣氛下裸絲使用;當氧分壓較低時,鎳鉻極中的鉻將擇優氧化,使熱電勢發生很大變化,但金屬氣體對其影響較小,因此,多採用金屬制保護管。
5、鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(分度號為N)
該熱電偶的主要特點是:在1300℃以下調溫抗氧化能力強,長期穩定性及短期熱循環復現性好,耐核輻射及耐低溫性能好,另外,在400~1300℃范圍內,N型熱電偶的熱電特性的線性比K型偶要好;但在低溫范圍內(-200~400℃)的非線性誤差較大,同時,材料較硬難於加工。
6、銅-銅鎳熱電偶(分度號為T)
T型熱電電偶,該熱電偶的正極為純銅,負極為銅鎳合金(也稱康銅),其主要特點是:在賤金屬熱電偶中,它的准確度最高、熱電極的均勻性好;它的使用溫度是-200~350℃,因銅熱電極易氧化,並且氧化膜易脫落,故在氧化性氣氛中使用時,一般不能超過300℃,在-200~300℃范圍內,它們靈敏度比較高,銅-康銅熱電偶還有一個特點是價格便宜,是常用幾種定型產品中最便宜的一種。
7、鐵-康銅熱電偶(分度號為J)
J型熱電偶,該熱電偶的正極為純鐵,負極為康銅(銅鎳合金),具特點是價格便宜,適用於真空氧化的還原或惰性氣氛中,溫度范圍從-200~800℃,但常用溫度只是500℃以下,因為超過這個溫度後,鐵熱電極的氧化速率加快,如採用粗線徑的絲材,尚可在高溫中使用且有較長的壽命;該熱電偶能耐氫氣(H2)及一氧化碳(CO)氣體腐蝕,但不能在高溫(例如500℃)含硫(S)的氣氛中使用。
8、鎳鉻-銅鎳(康銅)熱電偶(分度號為E)
E型熱電偶是一種較新的產品,它的正極是鎳鉻合金,負極是銅鎳合金(康銅),其最大特點是在常用的熱電偶中,其熱電勢最大,即靈敏度最高;它的應用范圍雖不及K型偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導率低、可容許大電阻的條件下,常常被選用;使用中的限制條件與K型相同,但對於含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。
④ 如何選擇熱電偶類型
選擇熱電偶要根據使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。
1、測量精度和溫度測量范圍的選擇
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,一般選用B型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電
偶,高於1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶
和N型熱電偶,低於400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負溫測量一般用T型電偶,在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。
2、使用氣氛的選擇
S型、B型、K型熱電偶適合於強的氧化和弱的還原氣氛中使用,J型和T型熱電偶適合於弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護管,對氣氛的要求就不太嚴格。
3、耐久性及熱響應性的選擇
線徑大的熱電偶耐久性好,但響應較慢一些,對於熱容量大的熱電偶,響應就慢,測量梯度大的溫度時,在溫度控制的情況下,控溫就差。要求響應時間快又要求有一定的耐久性,選擇鎧裝偶比較合適。
4、測量對象的性質和狀態對熱電偶的選擇
運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機械強度高,有化學污染的氣氛要求有保護管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。
⑤ 熱電偶選用的材料
樓主的問題沒有說清楚。首先熱電偶溫度1200度,是熱電偶最大承受溫度還是熱電偶工作端需測量的溫度?組成熱電偶需要兩種不同成分的導線,一端焊接稱為工作端,另一端稱為參考端,利用工作端與參考端的溫度差產生的熱電勢進行測溫。而題目中只給出了一種材料的導線。權且就按鎳鉻-鎳硅(或者鎳鉻-鎳鋁)型熱電偶進行分析:
鎳鉻-鎳硅(或鎳鉻-鎳鋁)熱電偶長期使用在0-900度溫度范圍內測溫,短期允許在1200度溫度中使用。對於補償導線選用應注意以下幾點:1、補償導線必須與對應的熱電偶配套使用(即鎳鉻-鎳鋁型熱電偶應該配套鎳鉻-鎳鋁補償導線)。2、補償導線正極與熱電偶正極相接,負極與負極相接,不得接錯。3、補償導線與熱電偶的兩連接點溫度應相同,且不得超過100度。4、熱電偶接上補償導線後應修正參考端溫度。
按照上述說明,應知道該選擇什麼型號的補償導線了。
⑥ 冰箱中用的熱電偶
冰箱沒有熱電偶,只有機械溫控器的感溫管(利用裡面的特殊液體的膨脹和收縮來控制開關導通和斷開)和電子式的熱敏電阻(利用熱敏電阻在不同溫度下的阻值變化來控制電路的轉換)
⑦ 熱電阻NHR-213和熱電偶NHR-213有什麼區別,功能特性是一樣的嗎
熱電阻產品介紹
熱電阻廣泛應用於各種生產過程中,直接對-200~450℃范圍內的液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面溫度進行測量,並與顯示儀表、記錄儀表等配套使用,形成現場監控系統。
熱電阻的工作原理:熱電阻是利用物質在溫度變化時,其電阻也隨著發生變化的特徵來測量溫度的。當阻值變化時,工作儀表便顯示出阻值所對應的溫度值。
熱電阻主要由接線盒、接線端子、保護管、絕緣套管、電阻絲組成基本結構,並配以各種安裝固定裝置組成。
產品特點
裝配簡單,更換方便;
進口薄膜電阻元件,穩定性能好;
測量精度高;
機械強度高;
耐壓性能好。
產品特點
裝配簡單,更換方便;
壓簧式感元件,抗振性能好;
測量范圍大;
機械強度高;
耐壓性能好;
技術參數
產品執行標准:IEC584 IEC1515 GB/T16839-1997 JB/T9238-1999
常溫絕緣電阻:熱電偶在環境溫度為15~35℃,相對濕度不大於80%,試驗電壓為500±50VDC,電極與外套管之間的絕緣電阻≥100MΩ·m。對於長度等於或不足1米的熱電偶,其絕緣電阻應不小於100MΩ。
⑧ 熱電偶怎麼選型
選擇熱電偶要根據使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。
1、測量精度和溫度測量范圍的選擇
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,一般選用B型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高於1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低於400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負溫測量一般用T型電偶,在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。
2、使用氣氛的選擇
S型、B型、K型熱電偶適合於強的氧化和弱的還原氣氛中使用,J型和T型熱電偶適合於弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護管,對氣氛的要求就不太嚴格。
3、耐久性及熱響應性的選擇
線徑大的熱電偶耐久性好,但響應較慢一些,對於熱容量大的熱電偶,響應就慢,測量梯度大的溫度時,在溫度控制的情況下,控溫就差。要求響應時間快又要求有一定的耐久性,選擇鎧裝偶比較合適。
4、測量對象的性質和狀態對熱電偶的選擇www.wr-wz.com
運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機械強度高,有化學污染的氣氛要求有保護管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。