热电偶测温的原理与应用[精品资料].doc

热电偶测温的原理与应用-精品资料 本文档格式为word,感谢你的阅读。 最新最全的 学术论文 期刊文献 年终总结 年终报告 工作总结 个人总结 述职报告 实习报告 单位总结 【摘 要】从热电偶的原理、测温的优缺点、日常应用及测量准确的方法等进行了简明阐述。 【关键词】热电偶；原理；准确性；稳定性 热电偶作为测量温度常用的一次元件，因为其测量范围宽，原理简单、安装方便等，在电力生产行业及其他工业领域有着较为广泛的应用。在整个生产流程控制过程中，对温度的监视、调整与控制方面所起的作用功不可没。 1 热电偶的测温原理 热电偶测温的基本原理是根据热电效应原理。把任意两种不同的金属导体（或半导体） 连接成闭合回路，如果两接点的温度不相等，在测量回路中就会产生热电动势，形成一定电流，这就是热电效应。热电偶就是用两种不同的金属材料一端焊接而成的。焊接的一端叫作测量端（热端），未焊接的一端叫作参考端（冷端）。如果参考端温度恒定不变，则热电势的大小和方向只与两种材料的特性和测量端的温度有关，且热电势与被测温度之间有固定的函数关系，利用这个对应关系，只要测量出热电势的大小，就可达到测量相应温度的目的。热电偶产生热电势的两个条件是： （1）必须有两种性质不同且符合一定热电特性要求的导体或半导体组成；（2）热电偶测量端和参比端之间必须有相应的温度差。 2 热电偶测温的优点 热电偶测温根据其在各个工业场所的应用，大体有以下几点优点。 （1）测温准确度比较高。应用相对较多的k分度热电偶，其i级误差范围在0.4%t左右，ii级误差范围也能达到0.75%t，其他测量精度较高的如s分度等测量准确度更高。 （2）结构相对简单，便于维修；其工作原理决定了其结构简单化和维护的方便。其元件组成包括电极、接线端子、绝缘子、护套等。 （3）动态响应速度较快；由于其结构构成，使其在测温过程中不会产生过大的热惯性，最终使其在整个动态测量过程中响应速度较快。 （4）测量温度范围比较宽；常用的热电偶从-50+1600均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269（如金铁镍铬），最高可达+2800。 （5）信号可远距离传输，便于集中检测和自动控制；现广泛与dcs系统配合应用。 （6）可测量局部温度甚至测量“点”温度。这一点较热电阻有较大优势。 3 影响热电偶测量的主要因素 3.1影响热电偶测量准确度的因素 热电偶作为测温效果较好的元件，与显示仪表配合即可测量气体、液体、固体的温度，所以热电偶是使用最广泛的测温元件之一。但是其输出的热电势与温度之间的关系特性为非线性特性，且其非线性程度比较严重，又根据热电偶的工作原理可知，热电偶产生的热电势与热电偶两端的温差有关，而热电偶的温度热电势分度表是以参考温度为0时给出的，所以在实际测量使用中，热电偶的线性化如何处理和冷端温度的补偿准确性，是影响热电偶测量准确度的两大主要因素。 3.2影响热电偶稳定性的主要因素 （1）热电极在使用中氧化，特别是某些元素在使用中选择性的氧化和挥发； （2）热电极受外力作用引起形变所产生的形变应力； （3）热电极在高温下晶粒长大； （4）热电极的沾污和腐蚀。 4 解决热电偶稳定、准确测量的方法 热电偶在工程中的整体应用过程中，为了保证其测量效果，即稳定性及准确性，需要从施工过程中的安装规范、热电偶元件材质要求、补偿导线的施工工艺等几个方面进行考虑，严把质量关，确保热电偶的测量优点得到最大的发挥。 4.1 热电偶在安装时，对安装位置的要求 （1）热电偶安装的位置应尽可能保持与地面垂直，以防止保护套管在高温工况下发生变形。 （2）在被测介质有一定流速的情况下，应使其尽量处于管道中心线上，并使其与被测流体方向相对。 （3）如有弯头的应应尽量安装在管头的弯曲处。 （4）如必须水平安装时，应采用装有耐火粘土或耐热金属制成的支架加以支撑。 4.2 为保证热电偶电极的稳定性，用来制作热电偶的材料应具备下列基本条件 （1）用来作热电偶的材料在感温后，应有相对较高的热电势和热电势率，并且此热电势与温度之间成线性关系或近似线性的单值函数关系； （2）热电偶能在较宽的温度范围内和各种条件下应用； （3）用来制作热电偶的材料其导电率要高，电阻温度系数及热容量要小； （4）热电性能稳定，不受环境和其他条件的限制，便于进行加工和复制； （5）用来制作热电偶的材料要成分均匀，有刚性，价格便宜，便于广泛应用。 4.3 制作好的热电偶和使用中的热电偶在对其进行定期校验的同时，还要对其外观进行检查，其外观要求有：新制热电偶的电极应平直、无裂痕、直径应均匀；使用中的热电偶的电极不应有严重的腐蚀和明显缩径等缺陷；热电偶测量端的焊接要牢固、呈球状，表面应光滑、无气孔、无夹渣。 4.4 为了保证热电偶冷端补偿的准确性，在工程应用中通常使用补偿导线法来将热电偶冷端温度从现场引到环境温度相对稳定的电子设备间等场所，使用补偿导线的作用，除了将热电偶的参考端从高温处移到环境温度相对较稳定的场所外，同时还可以节省大量的价格较昂贵的金属和性能比较稳定的稀有金属；使用补偿导线也便于现场安装和线路敷设；用较粗直径和导电系数比较大的补偿导线代替热电偶热电极，可以减少热电偶的回路电阻，以利于动圈式显示仪表的正常工作和自动控制温度。 在使用补偿导线时，必须注意以下几点： （1）补偿导线必须与相对应型号的热电偶配用； （2）补偿导线在与热电偶、测量仪表连接时，正负极不能接错，两对连接点要处于相同温度，不存在温差； （3）补偿导线与热电偶连接点温度不得超过规定使用的温度范围，以消除附加误差； （4）要根据所配仪表的不同要求选有补偿导线的线径。确保测量的准确性。 5 小结 作为一种典型的自发电传感器，热电偶在温度测量领域得到了广泛的应用，但是其自身也存在着一定的缺点，尤其在应用过程中。如果对安装调试期间，相关的安装细节不予重视，必然会对整套监控系统的启动和正常投用带来一定的负面作用，这些都要求我们在对其应用的过程中加以重视。 参考文献： 1热工仪表检修中国电力出版社 阅读相关文档:家庭自制油焖大虾 农用机车调节器“四查”除故障 夏季防晒产品的选择 夏季“清火”应避免三个误区 杨梅速冻保鲜方法 蟹池水草栽植与养护技术 斑鸠人工养殖技术 大棚蓝莓早期丰产栽培技术 肉鸡肠毒综合征的防控措施 鱼腥草的人工栽培 乡村领头人黄其明 大棚彩椒高产栽培技术 羊草的饲用价值及栽培技术 钢架大棚蔬菜高效立体种植 十二个蓝莓品种介绍 激发员工创造激情和奉献热情不断深入推进“讲、比”活动 “领头羊”规模经营结硕果 商业骗子常用手段揭秘 小美女“种”出贵葫芦 “第一书记”扮靓新农村 孔雀开启