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熱電偶的原理1821年德國(guó)科學(xué)家塞貝克(T
熱電偶的原理
1821年德國(guó)科學(xué)家塞貝克(T.J Seebeck)發(fā)現(xiàn):當(dāng)連接兩種不同金屬,并對(duì)兩端的接點(diǎn)施加不同溫度時(shí),金屬之間會(huì)產(chǎn)生電壓并有電流通過(guò)。這一現(xiàn)象以發(fā)現(xiàn)者的名字命名為“塞貝克效應(yīng)”。該回路中生成電流的電力被稱(chēng)為熱電動(dòng)勢(shì)(Thermoelectromotive force),其極性和大小僅由兩種導(dǎo)體的材質(zhì)和兩端之間的溫度差決定。
利用前面所說(shuō)的塞貝克效應(yīng),熱電偶工作原理為其憑借2種不同金屬的接合處(測(cè)溫接點(diǎn))T1與熱電偶顯示儀表接點(diǎn)(基準(zhǔn)接點(diǎn))T0之間的溫度差T,從而產(chǎn)生電壓。使用熱電偶測(cè)量溫度時(shí),顯示儀表會(huì)測(cè)量該電壓。
熱電偶的分類(lèi)及價(jià)格
熱電偶分類(lèi):
【B型熱電偶】
B型熱電偶由于相較其他熱電偶,其銠含量更高,所以熔點(diǎn)和機(jī)械強(qiáng)度有所增加,使用壽命長(zhǎng)。電動(dòng)勢(shì)極低,無(wú)法測(cè)量低溫區(qū)域。主要用于測(cè)量R型熱電偶/S型熱電偶無(wú)法測(cè)量的溫度更高的區(qū)域。
【R型熱電偶和S型熱電偶】
R型熱電偶和S型熱電偶也用于對(duì)耐久性有一定要求的高溫區(qū)域。在我國(guó)熱電偶中S熱電偶的使用率。
【N型熱電偶】
N型熱電偶價(jià)格低廉,用于測(cè)量 1000℃以上的高溫區(qū)域。
熱電偶測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇
兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,如圖所示。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(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。
選擇熱電偶要根據(jù)使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測(cè)定對(duì)象的性能、響應(yīng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮。
測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時(shí),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,高于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℃以下一般用和N型熱電偶,低于400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負(fù)溫測(cè)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。
銅
T型熱電偶(銅-銅鎳熱電偶)
T型熱電電偶:該熱電偶的正極為純銅,負(fù)極為銅鎳合金(也稱(chēng)康銅),其主要特點(diǎn)是:
在賤金屬熱電偶中,它的準(zhǔn)確度罪高、熱電極的均勻性好;它的使用溫度是-200~350℃,因銅熱電極易養(yǎng)化,并且養(yǎng)化膜易脫落,故在養(yǎng)化性氣氛中使用時(shí),一般不能超過(guò)300℃,在-200~300℃范圍內(nèi),它們靈敏度比較高,銅-康銅熱電偶還有一個(gè)特點(diǎn)是價(jià)格便宜,是常用幾種定型產(chǎn)品中罪便宜的一種。