热工仪表论文 热电偶测温测量仪表综述

热电偶测温计综述摘要：工业生产中有很多温度测量仪，热电偶温度测量仪是其中之一。两个导体或半导体两端分别焊接或缠绕，形成利用两点温差产生电动势工作的闭合回路。热电偶的种类很多，分类方法也多种多样，可以根据产业标准化要求分为标准化热电偶和非标准化热电偶两种。热电偶是热电效应理论的具体应用之一，广泛用于温度测量，具有结构简单、性能稳定、结构简单等优点。热电偶可以与显示仪表一起使用，进行远距离测量、自动记录、温度自动控制等。关键字：热电偶；温差；热电动势；热电效应1.温度测量仪和热电偶测温类型温度测量仪的种类有多种，随着科学技术的发展和现代工业技术的要求，温度测量技术也在不断提高。温度测量范围逐渐扩大，根据要求，制作了各种温度测量仪器，包括液晶温度计、光学温度计、半导体温度计、旋转温度计、压力温度计、玻璃管温度计、指针温度计、高温温度计、温差热电偶温度计、电阻温度计、气体温度计、热电偶温度计等。热电偶可以根据热电偶的用途、安装方法和结构分为普通热电偶、手套热电偶两类。基于热电偶的索引号主要为s、r、b、n、k、e、j、t等。其中s，r，b属于贵金属热电偶，n，k，e，j，t属于盐金属热电偶。s . gradd的特点是抗氧化性强，应在氧化性、惰性气氛下持续使用，长期使用温度1400，短期使用1600 。所有热电偶中s百分度号最高的准确度等级，通常用作标准热电偶；与s grade号相比，r gradd的热电动势约为15%，其他性能几乎相同。b百分度号在室温下电动势很小，测量时一般不会补偿导线。长期使用温度为1600，短期1800 。可以在氧化性或中性气氛中使用，也可以在真空中短期使用。n-grad的特点是在1300 下高温抗氧化能力、热电的长期稳定性和短期热循环的再现性好，核辐照和低温耐受性好，可以部分替代s-grad热电偶。k-gradd的特点是具有很强的抗氧化特性，应在氧化性、惰性气氛下持续使用，长期使用温度1000，短期1200 。在所有热电偶中使用最广泛。e索引号是常用热电偶中最大的热电动势，即最高灵敏度。氧化性，在惰性气氛中应持续使用，温度0-800 。j-gradd的特点是氧化气氛(使用高达750 的温度)、可还原气氛(使用高达950 的温度)、对H2和CO气体腐蚀的抗力，主要可用于炼油和化工行业。t百分度在所有盐金属热电偶中具有最高的准确度等级，通常用于测量300 以下的温度。热电偶测温的基本原理热电偶可以用来测量温度的原因是将温度信号转换为热电信号，通过电测仪器测试的介质的温度。热电偶测温的基本原理是用两个不同组件的均匀导体构成闭合回路，如果每个端点都有温度梯度，则电路中的电流通过，此时两个端点之间有热电动势，并且其原理图图1。不同导体材料的电子密度产生热电动势的原因是，同一导体材料即使温度不同，电子密度也不相同。如果异质金属a，b构成封闭回路，则接触点a，b的温度不同，在相同导体温度高的地方自由电子密度高、温度低的地方自由电子密度小，因此封闭回路中自由电子密度小的区域内扩散，在回路中存在“净”电荷流，即回路中存在电动势eab，因此产生了塞贝克电动势如果热电极材料不变，则热电动势仅与两个接触点的温度有关。在由一对异质金属a，b组成的闭合回路中加热触点a时，如果a，b两个触点的温度不同并且温度不同，则会产生电流，连接到电路的电流表发生偏转，在热电偶电路中产生的电流称为热电流。a、b称为热电极，触点a以焊接方式连接，在温度测量时放置在测量目标温度字段中。这称为测量目标或作业终点，接点b通常在特定温度下必须具有固定的参考终点或自由终点。热电偶电势的大小与t和t0的差值大小相关。如果热电偶的两个热电极材料已知，根据热电偶电路的热电势分布理论，热电偶两端的热电位可以表示为：Eab (t，t0)=eab (t)-eab (t0)EAB(t，t0)热电偶热电势；EAB(t)温度为t时工作端的热电势；EAB(t0)温度为t0时，冷端的热电势。自下而上可以知道，如果工作侧测量的介质温度发生变化，热电势将发生变化，因此，只要测量EAB(t，t0)并知道EAB(t0)，就可以将热电势发送到显示设备，进行指示或记录，或发送到计算机进行处理，以获得侧温度t值。aTabt0b图1热电偶测温电路图热电偶测温的主要优点和缺点热电偶是业界最常用的温度检测元件之一，具有以下优点：测量准确度高。热电偶直接接触主体，不受中间介质的影响。测量范围广。常用热电偶可以在-50 1600 下连续测量，一些特殊电偶-271-2800可最小测定金、铁、镍铬、钨-铼等。结构简单，使用方便。热电偶一般由两种不同的电线组成，不论大小和开头，都有保护套，使用起来很方便。但是热电偶也有使用的基准端温度必须保持不变等不足之处。否则，测量结果将扭曲。高温或长期使用时，被测量的介质或气氛的作用(如氧化、还原等)加热，从而缩短寿命。热电偶测温的国内研究现状及发展趋势热电偶主要用于测量高温，中国高温热电偶的发展现状，高温热电偶一般指1300度以上。铂铑10-铂热电偶，铂铑13-铂热电偶，铂铑30-铂铑6热电偶，钨铑5-钨铼25热电偶，铂铑40-铂铑20热电偶，铱铑热电偶，碳化硅-碳化硅目前，接触式温度热电偶是除了真空、中频、高频区域不适合热电偶温度测量外，除了使用光学高温计、红外温度计外，基本上不能改变任何材料或技术的最可靠的温度测量方式。从现状来看，主要发展趋势是通过技术手段加强防腐抗氧化能力，提高寿命。5.我的看法热电偶广泛用于工业生产，但有缺陷，使用不当会产生大误差，因此如何正确使用热电偶，将误差最小化成为一个重要问题。热电偶温度测量取决于使用时间和使用条件，因此稳定性较差。此时，经常执行基于监视检查或实际使用的周期验证，从而减少了不稳定性导致的错误。实际使用热电偶时，不仅冷端温度(基准端)不等于0 ，而且温度计测量的温度值会产生很大的误差。在这种情况下，通常使用热电势校正方法、仪表启动方法、校正导线、参考端温度补偿器来减少误差。由于传热和热电偶安装，热电偶有热辐射错误和热传导错误，不能忽略这一切。此外，热电偶受测量系统漏电、动态响应错误的影响短程对齐结构变化(k状态)的影响。因此，在很好地使用热电偶的时候，要注意各方面的影响，并将主要误差降到最低，这样才能更准确地测量符合工业现场的强度。参考文献1手查明。热自动化M。北京：中国电力出版社，2005。2ye jangqi。安装热量表和控制单元(第2版)M。北京：中