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轉載--熱電偶溫度計詳解

作者:虹電力

來源:熱工熱控學習分享 火電熱工自動化

1熱電現象和關于熱電偶的基本定律

熱電偶溫度計由熱電偶、電測儀表和連接配接導線組成。它被廣泛用于測量-200~1300℃範圍内的溫度。在特殊情況下,可測至2800℃的高溫或4K的低溫。熱電偶能把溫度信号轉變為電信号,便于信号的遠傳和多點切換測量,具有結構簡單、制作友善、準确度高、熱慣性小等優點。

1.1熱電偶測溫原理

由兩種不同的導體或半導體A或B組成的閉合回路,如果使兩個接點處于不同的溫度t0、t,則回路中就有電動勢出現,稱為熱電勢,這一現象稱為熱電效應。熱電勢是溫度t0和t的函數,恒定接點溫度t0,則熱電勢是溫度t的單值函數,隻要測得熱電勢的大小,便可得到被測溫度t。

熱電勢由溫差電勢與接觸電勢組成。

溫差電勢:是指一根導體上因兩端溫度不同而産生的熱電動勢。同一導體兩端溫度不同時,高溫端(測量端、工作端、熱端)電子的運動速度大于低溫端電子(參比端、自由端、冷端)的運動速度,機關時間内高溫端失電子帶正電,低溫端得電子帶負電,高、低溫端之間形成一個從高溫端指向低溫端的靜電場。該電場阻止高溫端電子向低溫端的運動;加大低溫端電子向高溫端的運動速度,當運動達到動态平衡時,導體兩端産生相應的電位差,該電位差稱為溫差電勢。溫差電勢的方向:由低溫端指向高溫端。

溫差電勢的大小:

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,式中k為波爾茲曼常數;e為電子電量為導體内的電子密度,是溫度的函數;t、to是導體兩端的溫度。可見溫差電勢的大小與導體的性質和導體兩端溫度有關,而與導體長度、截面大小以及沿導體長度方向的溫度分布無關。

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接觸電勢:是在兩種不同材料A和B的接觸點産生的。A、B材料有不同的電子密度,設導體A的電子密度nA大于導體B的電子密度nB,則從A擴散到B的電子數要比從B擴散到A的多,A因失電子而帶正電荷,B因得電子而帶負電荷,于是在A、B的接觸面上便形成一從A到B的靜電場。這個靜電場将阻礙電子的擴散運動,誘發電子的漂移運動,當擴散與漂移達到動态平衡時,在A、B接觸面上便形成了電位差,即接觸電勢。接觸電勢的方向:由電子密度小的導體指向電子密度大的導體;

接觸電勢的大小:或,式中:k為波爾茲曼常數,e為電子電量。溫度越高,接觸電勢越大,兩種導體電子密度比值越大,接觸電勢也越大。可見接觸電勢與兩導體的性質有關與接觸點的溫度有關,而與導體長度、截面大小、沿導體長度方向的溫度分布無關。

熱電偶回路的總電勢為:

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即熱電勢是高溫端溫度及低溫端溫度的函數,若恒定低溫端溫度,則熱電勢是高溫端溫度的單值函數。通過測量熱電勢的大小可以得到被測(高溫端)溫度的數值。

1.2熱電偶回路的基本定律

1)均質導體定律

由一種均質導體或半導體組成的閉合回路,不論導體的長度、截面積如何以及沿長度方向的溫度分布如何,回路中都不可能産生熱電勢。

證明:已知:

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因是均質導體,電子密度相同,是以,

又因為,是以回路總電勢等于0。

結論(1)熱電偶必須由兩種不同性質的材料構成;(2)由一種材料組成的閉合回路存在溫差時,若回路中有熱電勢産生,則說明該材料是不均質的。——用于電極材料的均勻性檢測。

2)中間導體定律

在熱電偶回路中接入第三種、第四種、……均質導體,隻要保證各導體的兩接入點的溫度相同,則這些導體的接入不會影響回路中的熱電勢。

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證明:以在熱電偶回路中接入第三種均質導體C為例。保證兩接入點的溫度都為t0,如圖所示:回路電勢為:

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其中:

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故:

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即C導體的加入不影響回路中的熱電勢。

結論(1)可以在熱電偶回路中接入連接配接導線和測量儀表;(2)可以友善熱電偶電極的選配;(3)可以進行表面溫度和液體媒體溫度的開路測量。

3)中間溫度定律

接點溫度為t1和t3的熱電偶,它的熱電勢等于接點溫度分别為t1、t2和t2、t3的兩支同性質熱電偶的熱電勢的代數和,即熱電偶的熱電勢隻與高溫端和低溫端的接點溫度有關,而與中間溫度無關。

結論:(1)可以對熱電偶的冷端溫度進行計算修正;(2)允許在熱電偶回路中接入補償導線。

2标準化與非标準化熱電偶

2.1熱電極材料及其性質

熱電極材料應滿足下述要求:1)熱電勢及熱電勢率(靈敏度)大,熱電勢與溫度間呈線性關系;2)電導率高,電阻溫度系數小;3)實體、化學性能穩定(長期使用時,可保證熱電特性穩定);4)複制性好(可批量生産),便于互換;5)機械加工性好,便于安裝6)價格便宜。

2.2标準化熱電偶

标準化熱電偶:是制造技術較成熟、應用廣泛、能批量生産、性能優良而穩定并已列入專業或國家工業标準化檔案中的熱電偶。标準化檔案對同一型号的标準化熱電偶規定了統一的熱電極材料及其化學成分、熱電性質和允許偏差,也就是說,标準化熱電偶具有統一的分度表。分度表是以表格的形式反映電勢溫度之間的關系,需注意的是:該電勢溫度關系是在冷端溫度為0時得出的,使用應特别注意。同一型号的标準化熱電偶具有互換性,使用十分友善。

目前,國際上已有8種标準化熱電偶,這些熱電偶的型号(有時也稱分度号)、電極材料、可測的溫度範圍以及使用特點見下表。

注:電極材料的前者為正極,後者為負極,緊跟的數字為該材料的百分含量。溫度測量範圍是熱電偶在良好的使用環境下測溫的極限值,實際使用時,特别是長時間使用,一般允許的測溫上限是極限值的60%~80%。

分度号 材料 溫度範圍(℃) 使用特點
S 鉑铑10-鉑 -50~1768 金屬易提純,複制準确度和測溫準确度較高,物化性能穩定,1300℃以下的氧化或中性媒體長期使用。價格昂貴,熱電勢小,熱電特性非線性較大,不能在還原氣氛及含有金屬或非金屬蒸氣的氣氛中使用。300℃以上最準确的熱電偶。
R 鉑铑13-鉑 -50~1768 基本性能和使用條件與S分度号熱電偶相同,隻是熱電勢略大,歐美國家使用較多。
B 鉑铑30-鉑铑6 0~1820 可在1600℃以下的氧化、中性環境中長期使用,不能在還原氣氛及含有金屬或非金屬蒸氣的氣氛中使用。熱電勢及熱電勢率較S分度号熱電偶小,冷端溫度低于50℃時,不必進行冷端溫度補償。
K 鎳鉻-鎳矽 -270~1372 金屬熱電偶,直徑3.2mm的熱電偶可在1200℃的高溫下長期使用。在500℃以下的還原性、中性和氧化性氣氛中可靠工作。500℃以上,隻能在還原性、中性的氣氛中工作。熱電勢率比S分度号熱電偶大4~5倍,且溫度電勢關系接近線性。
N 鎳鉻矽-鎳矽 -270~1300
E 鎳鉻-銅鎳合金(康銅) -270~1000 金屬熱電偶,直徑3.2mm的熱電偶可在750℃的高溫下長期使用,也适合于低溫(0℃以下)、潮濕環境測溫。是熱電勢率最高的标準化熱電偶。
J 鐵-銅鎳合金(康銅) -210~1200 适合于氧化、還原性氣氛,亦可在真空、中性氣氛中使用,不能在538℃以上的含硫氣氛中使用。穩定性好、靈敏度高、價格低廉。正極鐵易鏽蝕。
T 銅-銅鎳合金(康銅) -270~400 适合于氧化、還原、真空、中性氣氛中使用,具有潮濕氣氛抗腐蝕性,特别适合于0℃以下的測溫。主要特點:穩定性好、低溫靈敏度高、價格低廉,100~200℃測溫準确度最高。

2.3非标準化熱電偶

非标準化熱電偶無論在使用範圍或數量上均不及标準化熱電偶。但在某些特殊場合,如:高溫、低溫、超低溫、高真空和有核輻射的被測對象中,這些熱電偶具有某些特别良好的性能。非标準化熱電偶沒有統一的分度表。非标準化熱電偶有鎢铼系熱電偶(鎢的熔點為3387℃,铼的熔點為3180℃,用于測量高達2760℃的溫度);銥铑系熱電偶,能在弱還原性媒體中測量2000℃高溫,适用于航天技術;雙鉑钼熱電偶有較低的中子俘獲面積,專用于核反應堆測溫;非金屬熱電偶如碳化物、硼化物、氮化物,使得不用貴金屬也能在氧化性氣氛中測高溫。由于非金屬熱電偶複制性差,機械強度差,在使用中受到較大的限制。

3熱電偶的構造

3.1普通工業用熱電偶

普通工業用熱電偶通常由熱電極、絕緣管、保護套管和接線盒構成,如圖所示。

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(1)熱電極 熱電極的直徑大小由材料的價格、機械強度、電導率、熱電偶的用途及測溫範圍決定。貴金屬電極的直徑為0.3~0.65mm,普通金屬電極的直徑為0.3~3.2mm。熱電極的長度有多種規格,主要由安裝條件和插入深度來決定,一般為300~2000mm。熱電偶熱端采用焊接方式連接配接,接頭形狀有點焊、對焊和絞接點焊。焊點的直徑應不超過熱電極直徑的兩倍。

(2)絕緣管 為了防止熱電極間的電勢短路,在熱電極上套裝絕緣管。絕緣管有單孔、雙孔、四孔等多種形式。絕緣管材料的選擇根據材料允許的工作溫度進行,低溫下可用橡膠、塑膠、聚乙烯等材料;高溫下可用普通陶瓷(1000℃以下)、高純氧化鋁(1300℃以下)、剛玉(1600℃以下)等。

常用絕緣子材料及其使用溫度範圍

材料名稱 使用溫度範圍(℃) 材料名稱 使用溫度範圍(℃)
橡皮、塑膠 60~80 石英管 0~1300
絲、幹漆 0~130 瓷管 1400
氟塑膠 0~250 再結晶氧化鋁管 1500
玻璃絲、玻璃管 500以下 純氧化鋁管 1600~1700

(3)保護套管 為了防止熱電極遭受機械損傷和化學腐蝕,通常将熱電極和絕緣管裝入不透氣的保護套管内。套管的材料和形式由被測媒體的特性、安裝方式和時間常數等決定。常見的材料有黃銅、#20鋼、不鏽鋼、高溫耐熱鋼、純氧化鋁、剛玉、金屬陶瓷等,測量更高溫度時還可使用氧化铍和氧化钍,可達2200℃。安裝時可采用螺紋連接配接和法蘭連接配接兩種形式。

常用保護管材料及其适用的溫度範圍

材料名稱 長期使用(℃) 短期使用(℃) 材料名稱 長期使用(℃) 短期使用(℃)
銅或銅合金 400 進階耐火瓷管 1400 1600
20#碳鋼管 600 再結晶氧化鋁管 1500 1700
1Cr18Ni9Ti不鏽鋼 900~1000 1250 高純氧化鋁管 1600 1800
28Cr鐵(高鉻鑄鐵) 1100 硼化锆 1800 2100
石英管 1300 1600

普通工業用熱電偶測溫時間常數随保護套管的材料及直徑而變化(一般為10~240s),當采用金屬保護套管,外徑為12mm時,時間常數為45s,外徑為16mm時,時間常數為90s,而耐高壓的金屬熱電偶的時間常數為2.5min。

(4)接線盒 接線盒内有接線柱作為熱電極和補償導線或導線的連接配接裝置。根據用途的不同,有普通式、防濺式、防水式、隔爆式和插座式等結構形式。

3.2铠裝熱電偶

铠裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者經拉伸加工而成的堅實組合體。它可以做得很細、很長,在使用中可以根據需要進行彎曲。套管材料有銅、不鏽鋼和鎳基高溫合金等。套管與熱電極之間填滿了絕緣粉末,常用的絕緣材料有氧化鎂、氧化鋁等。套管中的熱電極有單芯、雙芯和四芯的,彼此之間互相絕緣。目前生産的铠裝熱電偶,其壁厚0.12~0.6mm,熱電極直徑0.025~1.3mm,外徑一般為1~6mm,長度為1~20m,外徑最細的有0.2mm,長度最長的超過100m。铠裝熱電偶的測量端有露端形(0.01~0.1s)、接殼形(0.01~2.5s)、絕緣形(0.2~8.0s)、扁變截面形和圓變截面形等。

铠裝熱電偶的主要特點是測量端熱容量小,動态響應快(時間常數小于10s),機械強度高,撓性好,耐高壓、強烈震動和沖擊,可安裝在結構複雜的裝置上。

3.3快速反應的薄膜熱電偶

薄膜熱電偶是用真空蒸鍍的方法使兩種熱電極材料蒸鍍到絕緣基闆上,二者牢固地結合在一起,形成薄膜狀測量端,上面再蒸鍍一層二氧化矽薄膜作為絕緣和保護層。

薄膜熱電偶的特點是,測量端是非常薄的薄膜(可薄到0.01~0.1μm),尺寸也很小,故測量端的熱容量小,時間常數非常小(可達幾毫秒),用于測量變化快的溫度。由于粘接劑的耐熱限制,隻能用于-200~300℃範圍。若将電極材料直接蒸鍍到被測對象表面,時間常數可達微秒級。

熱電極有:鎳鉻-鎳矽、銅-康銅、鐵-鎳等。右圖為鐵—鎳薄膜熱電偶的示意圖,其尺寸為60mm,6mm,0.2mm,金屬薄膜厚度在3~6um之間,時間常數小于0.01s,測溫範圍0~300℃。

4熱電偶冷端溫度補償

由熱電偶的測溫原理可知,熱電勢是熱端溫度與冷端溫度的函數,在冷端溫度恒定的條件下,熱電勢是熱端溫度的函數。而在實際應用時,熱電偶的冷端放置在距熱端很近的大氣中,受高溫裝置和環境溫度波動的影響較大,是以冷端溫度不恒定。要想消除冷端溫度波動對測溫的影響,必須進行冷端溫度補償。常用的冷端溫度補償方法有:計算修正法、冷端恒溫法、顯示儀表機械零點調整法、補償電橋(冷端溫度補償器)法、補償導線法、輔助熱電偶法、PN結補償法等。

4.1計算修正法

熱電偶的分度關系是在冷端溫度為0℃的情況下得到的,若熱電偶的冷端溫度為t0,不是0℃,則不能用測量熱電偶的熱電勢去查分度表,必須進行熱電勢修正,而後,查分度表得出被測的熱端溫度,修正電勢為。

即:

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總電勢=測量熱電偶輸出電勢+修正電勢

适用場合:實驗室測溫,現場使用的直讀儀表測溫。前提條件是冷端溫度可測且基本恒定。缺點:不便于連續測溫。

4.2冷端恒溫法

将熱電偶的冷端溫度恒定,進而便于補償和修正。一般選擇冰點槽(0℃)或工業恒溫箱(50℃)進行恒溫。

⑴ 冰點槽法

将熱電偶的冷端放于冰水混合物中,熱電偶輸出電勢即以0℃為冷端溫度的總電勢,可直接查表或送顯示儀表顯示熱端溫度。

⑵恒溫箱法

恒溫箱法是将熱電偶的冷端置于自動恒溫箱中。自動恒溫箱常以蒸汽或電能作為熱源。這裡以工業恒溫箱為例作簡單說明。工業恒溫箱原理如圖所示。

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需要注意:該法熱電偶送出的電勢e(t,50),不能用于最終溫度顯示,通常應調整儀表的機械零位進行修正。

4.3顯示儀表機械零點調整法

當送入顯示儀表的電勢為e(t,t0),而t0已知且恒定時,在斷開熱電偶的情況下将儀表的機械零點調整至t0溫度對應的刻度。這樣相當于在顯示儀表内部提前施加了電勢e(t0,0),接入熱電偶後,則用于溫度顯示的總電勢為e(t,0),由于所有顯示儀表的刻度均按照分度表進行刻度,是以儀表正确顯示被測的熱端溫度數值。

4.4補償電橋(冷端溫度補償器)法

如果能得到一個随溫度而變化的附加電勢,并将該電勢串聯在熱電偶回路中,使其抵償熱電偶熱電勢因冷端溫度變化而産生的變化,則可保證顯示儀表中的電勢不受冷端溫度變化的影響,達到自動補償的目的。常用的冷端溫度補償器基于圖所示的不平衡電橋原理工作。由圖可見,熱電偶(及補償導線)輸出的熱電勢與不平衡電橋的不平衡電壓相加後送至溫度顯示儀表。

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冷端溫度補償器的結構及工作原理簡述如下:圖中R1,R2,R3是3個錳銅絲繞制的1Ω定值電阻;Rs是限流電阻;Rcu在20℃時,阻值1Ω;電橋的供電電壓為4V。當熱電偶(補償導線)的冷端溫度為20℃時,補償電橋處于初始平衡狀态,不平衡電壓Uab=0,熱電偶送出電勢e(t,20)給顯示儀表。當熱電偶的冷端溫度升高而高于20℃時,熱電勢将因冷端溫度升高而降低,此時Rcu的阻值增加,不平衡電橋的輸出電壓增加,即Uab>0;當熱電偶的冷端溫度降低而低于20℃時,熱電勢将因冷端溫度降低而升高,此時Rcu的阻值減小,不平衡電橋的輸出電壓減小,即Uab<0,可見,補償電橋的不平衡電壓的變化方向恰與熱電勢的變化方向相反,可起到補償作用。若不平衡電壓的增加量恰好等于熱電勢的減少量,則實作了完全補償,送顯示儀表的電勢不受冷端溫度變化的影響。由于熱電偶的熱電特性與電橋的溫度——輸出特性不完全一緻,故冷端溫度補償器并不能在補償範圍内各點處實作完全補償。一般而言,完全補償點為:初始平衡溫度和補償範圍上限溫度兩點。

另外,不同分度号熱電偶的熱電特性不同,要求的補償電壓不同,即補償器信号不同,通常補償器的差別僅為限流電阻的阻值不同。

需要注意的是,若補償電橋的初始平衡溫度不是0℃,則送給顯示儀表的電勢還需要修正,通常采取顯示儀表機械零點調整的方法。

4.5補償導線法

由中間溫度定律可知,當接點溫度低于100℃時,可用熱—電特性相同的一對導線代替測量用熱電偶,也就是使用補償導線。補償導線雖不能改變冷端溫度,但可以遷移熱電偶的冷端位置,即将冷端從溫度波動劇烈的地點遷移至相對穩定的地點,便于與其他溫度補償方法配合實作溫度的正确訓示。例如:測量爐膛溫度的熱電偶的冷端通常在爐膛外部不遠的就地,該處溫度受高溫裝置及環境溫度變化的影響,波動較劇烈,同時該處的溫度一般高于冷端溫度補償器的補償溫度,是以不能采用前述溫度補償方法。使用補償導線将熱電偶的冷端遷移至集控室後的電子間,當該處溫度穩定時,可采用顯示儀表機械調零等預置電勢法;當該處溫度不很穩定時,由于溫度處于冷端溫度補償器的補償範圍,是以可使用冷端溫度補償器進行補償。

型号 配用熱電偶 電橋平衡時溫度(℃) 補償範圍(℃) 電源(V) 内阻(Ω) 補償誤差
WBC-01 鉑铑10-鉑 20 0~50 ~220 1 ±0.045mV
WBC-02 鎳鉻-鎳矽 ±0.16mV
WBC-03 鎳鉻-考銅 ±0.18mV
WBC-57-S 鉑铑10-鉑 20 0~40 24 1 ±(0.015±0.0015t)
WBC-57-K 鎳鉻-鎳矽 ±(0.04±0.004t)
WBC-57-EA 鎳鉻-考銅 ±(0.005±0.0065t)

常用補償導線

補償導線型号 配用熱電偶分度号 補償導線合金絲 絕緣層着色 100℃時允差(℃) 200℃時允差(℃)
正極 負極 正極 負極 普通級 精密級 普通級 精密級
SC S SPC(銅) SNC(銅 鎳) 5 3 5
KC K KPC(銅) KNC(鎳矽) 2.5 1.5
KX K KPX(鎳鉻) KNX(銅鎳) 2.5 1.5 2.5 1.5
EX E EPX(鎳 鉻) ENX(銅鎳) 2.5 1.5 2.5 1.5
JX J JPX(鐵) JNX(銅鎳) 2.5 1.5 2.5 1.5
TX T TPX(銅) TNX(銅鎳) 2.5 1.5 2.5 1.5

5熱電偶的檢定

5.1熱電偶的檢定

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熱電偶在使用前應預先進行校驗或檢定,标準熱電偶必須進行個别分度。熱電偶經一段時間使用後,由于熱電偶的高溫揮發、氧化、外來腐蝕和污染、晶粒組織變化等原因,使熱電偶的熱電特性逐漸發生變化,使用中會産生測量誤差,有時此測量誤差會超出允許範圍。為了保證熱電偶的測量精度,必須定期進行檢定。熱電偶的檢定方法有兩種,比較法和定點法。工業上多采用比較法,是以,這裡隻介紹比較法。

用被校熱電偶和标準熱電偶同時測量同一對象的溫度,然後比較兩者示值,以确定被檢熱電偶的基本誤差等品質名額,這種方法稱為比較法。用比較法檢定熱電偶的基本要求,是要造成一個均勻的溫度場.使标準熱電偶和被檢熱電偶的測量端感受到相同的溫度。均勻的溫度場沿熱電極必須有足夠的長度,以使沿熱電極的導熱誤差可以忽略。工業和實驗室用熱電偶都把管狀爐作為檢定的基本裝置。為了保證管狀爐内有足夠長的等溫區域。要求管狀爐内腔長度與直徑之比至少為加20:1。為使被檢熱電偶和标準熱電偶的熱端處于同一溫度環境中,可在管狀爐的恒溫區放置一個鎳塊,在鎳塊上鑽有孔,以便把各支熱電偶的熱端插人其中,進行比較測量。用比較法在管狀爐中檢定熱電偶的系統,如圖所示,主要裝置有管狀電爐、冰點槽、轉換開關、手動直流電位差計和标準熱電偶。

檢定時取等時間間隔,按照标準、被檢l、被檢2、……、被檢n,被檢n、……、被檢2、被檢1、标準的循環順序讀數,一個循環後标準與被檢各有兩個讀數,一般進行兩個循環的測量,得到四次讀教。最後進行資料處理和誤差分析,求得它們的算術平均值,比較标準與被檢的測量結果。如果各個檢定點被檢熱電偶的允許誤差都在規定範圍之内,則認為它們是合格的。

各種常用熱電偶的允許誤差

熱電偶材料 校驗溫度(℃) 熱電偶允許偏差
溫度(℃) 偏差(℃) 溫度(℃) 偏差(℃)
鉑铑-鉑 600;800;1000;1200 0~600 ±2.4 >600 占所測熱電勢的±0.4%
鎳鉻-鎳矽 400;600;800;1000 0~400 ±4 >400

占所測熱電勢的

±0.75%

鎳鉻-考銅 200;400;600 0~300 ±4 >300 占所測熱電勢的±1%

6熱電偶的使用與安裝

對熱電偶進行分度和檢定時是不帶保護套管的,且要滿足在均勻溫度場的爐腔内插入足夠深度的條件。各種溫度計在工業應用時,會遇到各種各樣的情況,為了避免産生較大的誤差,在安裝與使用中要采取各種措施以保證測溫的準确性。

6.1熱電偶的使用注意事項

1)為減小測量誤差,熱電偶應與被測對象充分接觸,使兩者處于相同溫度。

2)保護管應有足夠的機械強度,并可承受被測媒體腐蝕,保護管的外徑越粗,耐熱、耐蝕性越好,但熱惰性也越大。

3)當保護管表面附着灰塵等物質時,将因熱阻增加,使訓示溫度低于真實溫度而産生誤差。

4)如在最高使用溫度下長期工作,将因熱電偶材質發生變化而引起誤差。

5)因測量線路絕緣電阻下降而引起誤差。設法提高絕緣電阻,或将熱電偶的外殼做接地處理。

6)冷端溫度的補償與修正。熱電偶冷端最好應保持0℃,而在現場條件下使用的儀表則難以實作,必須采用補償方法準确修正。

7)電磁感應的影響。熱電偶的信号傳輸線,在布線時應盡量避開強電區(如大功率的電機、變壓器等),更不能與電力線近距離平行敷設。如果實在避不開,也要采取屏蔽措施。

6.2熱電偶的安裝原則

安裝熱電偶時,應遵循下列原則;

1)熱電偶應與被測媒體形成逆流,亦即安裝時熱電偶應迎着被測媒體的流向插入。至少亦須與被側媒體成正交。如圖所示。

2)熱電偶工作端應處于管道中流速最大的地方,熱電偶保護管的末端應超過管道中心線約5-10mm。

3)熱電偶要有足夠的插入深度。實踐證明,在最大的允許插入深度條件下,随着插入深度的增加,測溫誤差減小,将測溫元件斜插或沿管道軸線方向安裝便可達到要求。

4)管道直徑過小,如直徑小于80mm。往往因插人深度不夠而引起測量誤差安裝熱電偶時應接擴大管,選擇适宜部位,可以減小或消除此項誤差。

5)含大量粉塵氣體的溫度測量。由于氣體内含大量粉塵,對保護管的磨損嚴重,是以可采用端部切開的保護管,或采用铠裝熱電偶。采用铠裝熱電偶,不僅響應快,而且壽命長。

6)熱電偶安裝在負壓管道中,必須保證其密封性,以防外界冷空氣吸入,使測量值偏低。

7)熱電偶按線盒的蓋子應朝上.以免雨水或其他液體的浸入,影響測量的準确性。

轉載--熱電偶溫度計詳解

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