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熱電偶的原理1821年德國科學(xué)家塞貝克(T
熱電偶的原理
1821年德國科學(xué)家塞貝克(T.J Seebeck)發(fā)現(xiàn):當(dāng)連接兩種不同金屬,并對兩端的接點施加不同溫度時,金屬之間會產(chǎn)生電壓并有電流通過。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為熱電動勢(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(測溫接點)T1與熱電偶顯示儀表接點(基準(zhǔn)接點)T0之間的溫度差T,從而產(chǎn)生電壓。使用熱電偶測量溫度時,顯示儀表會測量該電壓。
熱電偶的分類及價格
熱電偶分類:
【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,所以熔點和機械強度有所增加,使用壽命長。電動勢極低,無法測量低溫區(qū)域。主要用于測量R型熱電偶/S型熱電偶無法測量的溫度更高的區(qū)域。
【R型熱電偶和S型熱電偶】
R型熱電偶和S型熱電偶也用于對耐久性有一定要求的高溫區(qū)域。在我國熱電偶中S熱電偶的使用率。
【N型熱電偶】
N型熱電偶價格低廉,用于測量 1000℃以上的高溫區(qū)域。
熱電偶測量精度和溫度測量范圍的選擇
兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個閉合回路,如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
選擇熱電偶要根據(jù)使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應(yīng)時間和經(jīng)濟效益等綜合考慮。
測量精度和溫度測量范圍的選擇使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,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℃下以及負溫測量一般用T型電偶,在低溫時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,負極為銅鎳合金(也稱康銅),其主要特點是:
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,一般不能超過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特點是價格便宜,是常用幾種定型產(chǎn)品中罪便宜的一種。