热电偶是测量仪器之一,通过热电偶,我们能够对温度加以测量。为增进大家对热电偶的认识,本文将基于3点介绍热电偶:1、热电偶常见分类,2、热电偶测温条件,3、热电偶的测量方法。如果你对热电偶具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。
一、热电偶分几类
目前常用热电偶主要有以下几类。
(1) 铂铑10-铂热电偶。分度号为S,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃,适于在氧化气氛中测温,不适于在还原气氛中使用,但短期内可用于真空中测温。
(2) 铂铑30-铂铑6热电偶。分度号为B,长期最高使用温度为1600℃,短期最高使用温度为1800℃,适于在氧化气氛中测温,不适于在还原气氛中使用,但短期内可用于真空中测温。
(3) 镍铬-镍硅热电偶。分度号为K,按热电偶直径,温度范围为0~1300℃,适于在中性气氛中测温,不适于还原气氛中测温。
(4) 镍铬-康铜热电偶。分度号为E,温度范围为-200~+900℃,适于在氧化及弱还原气氛中测温。
二、测温条件
是一种感温元件,是一种一次仪表,热电偶直接丈量温度。由2种不同成分材质的导体组成的闭合回路,由于材质不同,不同的电子密度产生电子扩散,稳定均衡后就产生 了电势。当两端存在梯度温度时,回路中就会有电流产生,产生热电动势,温度差越大,电流就会越大。测得热电动势之后即可晓得温度值。热电偶实际上是一种能量转换器,可将热能转换成电能。
热电偶的技术优势:热电偶测温范围宽,性能比拟稳定;丈量精度高,热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响;热响应时间快,热电偶对温度变化反响灵活;丈量范围 大,热电偶从-40~+ 1600℃ 均可连续测温;热电偶性能牢靠, 机械强度好。运用寿命长,装置便当。
电偶必需是由两种性质不同但契合一定要求的导体(或半导体)材料构成回路。热电偶丈量端和参考端之间必需有温差。
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因此在回路中构成一个大小的电流,这 种现象称为热电效应。热电偶就是应用这一效应来工作的。
三、测量方法
热响应时间比较复杂,不同的试验条件会有不同的测量结果,这是因为它受热电偶与周围介质的换热率影响,换热率高,则热响应时间就短。为了使热电偶产品的热响应 时间具有可比性,国家标准规定:热响应时间应在专用水流试验装置上进行。该装置的水流速度应保持0.4±0.05m/s,初始温度在5-45℃的范围内,温度阶跃值为40-50℃。在试验 过程中,水的温度变化应不大于温度阶跃值的±1%。被试热电偶的置入深度为150mm或设计的置入深度(选其中较小值并在试验报告中注明)。
由于该装置比较复杂,目前只有极少数单位有这套设备,故国家标准中规定允许生产厂与用户协商,可采用其他试验方法,但所给数据必须注明试验条件。
由于B型热电偶在室温附近热电势很小,热响应时间不容易测出,因此国家标准规定可采用同规格的S型热电偶的热电极组件替换其自身的热电极组件,然后进行试验。
试验时应记录 热电偶 的输出变化至相当于温度阶跃变化50%的时间T0.5,必要时可记录变化10%的热响应时间T0.1和变化90%的热响应时间T0.9。所记录的热响应时间,应是同一 试验至少三次测试结果的平均值,每次测量结果对于平均值的偏离应在±10%以内。此外,形成温度阶跃变化所需的时间不应超过被测试 热电偶 的T0.5的十分之一。记录仪器或仪 表的响应时间不应超过被试热电偶的T0.5的十分之一。