热电偶的工作原理及结构(共6页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理 两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。 这种现象包含的原理有: 帕尔帖定理-不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。汤姆逊定理-由温差引起的电势。 当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。1.2热电偶三大定律
2、均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路,沿回路上每一点即使改变温度也不会有电流产生。亦即,E = 0。由2种均质金属材料A与B所形成的热电偶回路中,热电势E与接点处温度t1、t2的相关函数关系,不受A与B之中间温度t3与t4之影响。中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C,C之两端接合点之温度t3若为相同的话,E不受C插入之影响。在由A与B所形成之热电偶回路,将A与B的接合点打开并插入均质的金属C时,A与C接合点的温度与打开前接合点的温度相等的话,E不受C插入的影响。如右图所示,对由A与B所形成之热电偶插入第3之中间金属C,形成由A与C、C与B之2组
3、热电偶。接合点温度保持t1与t2的情况下,EAC + ECB = EAB。中间温度定律 如右图所示任意数的异种金属A、B、CG所形成的封闭回路,封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相等的温度时,此回路的E=0。 如右图所示,A与B所形成之热电偶,两接合点之温度为t1与t2时之E为E12,t2与t3时之E为E13的话,E12 + E23 = E13。此时,称t2为中间温度。以中间温度t2选择如0这样的标准温度,求得相对0任意的温度t1、t2、t3tn之热电动势,任意两点间之热电动势便可以计算求得。如右图所示,对于使用补偿导线之热电偶回路适用以上之观念。A与B为热电偶,C与D为A、B用之补偿导线,
4、M为数字电压计,计算后可得下面关系式:E = EAB (t1) EAB (t3)也就是说,M所测定之电位差是由t1、t3所决定,不受t2之影响。2.懂设备结构2.1热电偶的结构 热电偶是有两根不同导体(或称电极)构成的.这两根导体一端焊接在一起,成为热端(或称工作端),测温时将此端处于被测介质中。另一端称为冷端(或自由端),接入二次仪表(显示仪表)或电测设备。 a、普通型热电偶:是应用最多的,主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据测温范围及环境的不同,所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同,但因使用条件基本类似,所以这类热电偶已标准化、系列化。按其安装时的连接方法可分为螺纹连接合法兰连
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- 热电偶 工作 原理 结构
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