熱電偶傳感器

工業(yè)熱電偶溫度傳感器選型標(biāo)準(zhǔn)是如何界定的呢，一般是以現(xiàn)場為主，通�，F(xiàn)場的要求會被忽視或談化，因?yàn)楝F(xiàn)場工程師沒有正確理解，也許沒有從深度去考慮，所以在選型時(shí)一定認(rèn)真了解現(xiàn)場的實(shí)際使用情況，正確去選擇熱電偶溫度傳感器，主要是根據(jù)使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應(yīng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)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℃，因?yàn)闇囟确秶�的理解也要正確理解，比如：1300~1800℃，是指的實(shí)際使用溫度：還是最高溫度？所以正確的說法是：0~1300℃，0~1800℃，這個(gè)說法更精確一些，要求精度又比較高時(shí)，一般選用S或B型熱電偶溫度傳感器；要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶；在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400℃一般用E型熱電偶溫度傳感器；250℃下以及負(fù)溫測量一般用T型電偶，在低溫時(shí)T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。

熱電偶溫度傳感器是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：

①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶溫度傳感器最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800℃（如鎢-錸）。

③構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便。

2、使用氣氛的選擇

S型、B型、K型熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原氣氛中使用，J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛，若使用氣密性比較好的保護(hù)管，對氣氛的要求就不太嚴(yán)格。

3、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇

線徑大的熱電偶溫度傳感器耐久性好，但響應(yīng)較慢一些，對于熱容量大的熱電偶，響應(yīng)就慢，測量梯度大的溫度時(shí)，在溫度控制的情況下，控溫就差。要求響應(yīng)時(shí)間快又要求有一定的耐久性，選擇鎧裝偶比較合適。

1．熱電偶溫度傳感器測溫基本原理

將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個(gè)閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在 回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。

2．熱電偶溫度傳感器的種類及結(jié)構(gòu)形成

（1）熱電偶的種類

常用熱電偶溫度傳感器可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶溫度傳感器，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶溫度傳感器在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。

標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

（2）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下： ① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；

② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；

③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；

④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

4、測量對象的性質(zhì)和狀態(tài)對熱電偶的選擇 運(yùn)動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機(jī)械強(qiáng)度高，有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)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(hù)管材質(zhì)—長度或插入深度

3．熱電偶溫度傳感器冷端的溫度補(bǔ)償 由于熱電偶的材料一般都比較特殊，而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控

制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶溫度傳感器補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。

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