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熱電偶有那些問題值得注意

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    2012年06月04日
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資料簡介

  
  一、對(duì)于熱電偶的熱電勢,應(yīng)注意如下幾個(gè)問題:
  1:熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端與冷端兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù);
  2:熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),與熱電偶的長度和直徑無關(guān),
  3:當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這個(gè)熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。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,兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢稱為熱電勢。
  熱電偶測量溫度時(shí)要求其冷端(測量端為熱端,通過引線與測量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時(shí),冷端的(環(huán)境)溫度變化,將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償。
  附:熱電偶冷端補(bǔ)償計(jì)算方法:從毫伏到溫度:測量冷端溫度,換算為對(duì)應(yīng)毫伏值,與熱電偶的毫伏值相加,換算出溫度。從溫度到毫伏:測量出實(shí)際溫度與冷端溫度,分別換算為毫伏值,相減後得出毫伏值,即得溫度。
  eg.若指示儀表帶有冷端補(bǔ)償,則實(shí)際溫度就是520度;若指示儀表不帶冷端補(bǔ)償,先查K型熱電偶分度表得出:520度對(duì)應(yīng)電壓為21.497mv,25度對(duì)應(yīng)電壓為1mv;21.497mv+1mv=22.497mv;再查K型熱電偶分度表可以得出,22.497mv對(duì)應(yīng)溫度值為543.47度,即實(shí)際溫度為543.47度。
  PS:分度號(hào)是用來反映溫度傳感器在測量溫度范圍內(nèi)溫度變化對(duì)應(yīng)傳感器電壓或者阻值變化的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列,即熱電阻、熱電偶、電阻、電勢對(duì)應(yīng)的溫度值。
  二、熱電偶和熱電阻的區(qū)別:
  *、信號(hào)的性質(zhì),熱電阻本身是電阻,溫度的變化,使電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化;而熱電偶是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化,他隨溫度的改變而改變。.雖然都是接觸式測溫儀表,但它們的測溫范圍不同,熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境,如鉑銠30---鉑銠6(B型)測量范圍為300度~~1600度,短期可測1800度。S型測一20~~1300(短期1600),K型測一50~~1000,短期1200).XK型一50~~600(800),E型一40~~800(900).還有J型,T型等。這類儀表一般用于500度以上的較高溫度,低溫區(qū)時(shí)輸出熱電勢很,當(dāng)電勢小時(shí),對(duì)抗干擾措施和二次表和要求很高,否則測量不準(zhǔn),還有,在較低的溫度區(qū)域,冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對(duì)誤差就顯得很突出,不易得到全補(bǔ)償。這時(shí)在中低溫度時(shí),一般使用熱電阻測溫范圍為一200~~500,甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到1K左右的低溫).現(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100,(也有Pt50、100和50代表熱電阻在0度時(shí)的阻值。在舊分度號(hào)中用BA1,BA2來表示,BA1在0度時(shí)阻值為46歐姆,在工業(yè)上也有用銅電阻,分度號(hào)為CU50和CU100,但測溫范圍較小,在一50~~150之間,在一些特殊場合還有銦電阻、錳電阻等)。
  第二、兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣,熱阻一般檢測0-150度溫度范圍(當(dāng)然可以檢測負(fù)溫度),熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以,前者是低溫檢測,后者是高溫檢測。
  第三、從材料上分,熱阻是一種金屬材料,具有溫度敏感變化的金屬材料,熱電偶是雙金屬材料,既兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個(gè)不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢差。
  第四、工作中的現(xiàn)場判斷
  熱電偶有正負(fù)極、補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)之分,首先保證連接,配置確.在運(yùn)行中。常見的有短路,斷路,接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(zhì)(根據(jù)表面顏色來鑒別)。檢查時(shí),要使熱電偶與二次表分開,用工具短接二次表上的補(bǔ)償線,表指示室溫再短接熱電偶接線端子,表指示熱電偶所在的環(huán)境溫度(不是,補(bǔ)償線有故障),再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常,請檢查工藝)。熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷,在運(yùn)行中,懷疑短路,只要將電阻端拆下一個(gè)線頭看顯示儀表,如到zui大,熱電阻短路回零,導(dǎo)線短路,保證正常連接和配置時(shí),表值顯示低或不穩(wěn),保護(hù)管可能性進(jìn)水了顯示zui大。
  

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