熱電偶測溫的原理與應(yīng)用[精品資料]

1、熱電偶測溫的原理與應(yīng)用-精品資料 本文檔格式為word,感謝你的閱讀。 最新最全的 學(xué)術(shù)論文 期刊文獻(xiàn) 年終總結(jié) 年終報告 工作總結(jié) 個人總結(jié) 述職報告 實(shí)習(xí)報告 單位總結(jié) 【摘 要】從熱電偶的原理、測溫的優(yōu)缺點(diǎn)、日常應(yīng)用及測量準(zhǔn)確的方法等進(jìn)行了簡明闡述。 【關(guān)鍵詞】熱電偶；原理；準(zhǔn)確性；穩(wěn)定性 熱電偶作為測量溫度常用的一次元件，因為其測量范圍寬，原理簡單、安裝方便等，在電力生產(chǎn)行業(yè)及其他工業(yè)領(lǐng)域有著較為廣泛的應(yīng)用。在整個生產(chǎn)流程控制過程中，對溫度的監(jiān)視、調(diào)整與控制方面所起的作用功不可沒。 1 熱電偶的測溫原理 熱電偶測溫的基本原理是根據(jù)熱電效應(yīng)原理。把任意兩種不同的金屬導(dǎo)體（或半導(dǎo)體） 連接

2、成閉合回路，如果兩接點(diǎn)的溫度不相等，在測量回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，形成一定電流，這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是用兩種不同的金屬材料一端焊接而成的。焊接的一端叫作測量端（熱端），未焊接的一端叫作參考端（冷端）。如果參考端溫度恒定不變，則熱電勢的大小和方向只與兩種材料的特性和測量端的溫度有關(guān)，且熱電勢與被測溫度之間有固定的函數(shù)關(guān)系，利用這個對應(yīng)關(guān)系，只要測量出熱電勢的大小，就可達(dá)到測量相應(yīng)溫度的目的。熱電偶產(chǎn)生熱電勢的兩個條件是： （1）必須有兩種性質(zhì)不同且符合一定熱電特性要求的導(dǎo)體或半導(dǎo)體組成；（2）熱電偶測量端和參比端之間必須有相應(yīng)的溫度差。 2 熱電偶測溫的優(yōu)點(diǎn) 熱電偶測溫根據(jù)其在各個工業(yè)場所的

3、應(yīng)用，大體有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。 （1）測溫準(zhǔn)確度比較高。應(yīng)用相對較多的k分度熱電偶，其i級誤差范圍在0.4%t左右，ii級誤差范圍也能達(dá)到0.75%t，其他測量精度較高的如s分度等測量準(zhǔn)確度更高。 （2）結(jié)構(gòu)相對簡單，便于維修；其工作原理決定了其結(jié)構(gòu)簡單化和維護(hù)的方便。其元件組成包括電極、接線端子、絕緣子、護(hù)套等。 （3）動態(tài)響應(yīng)速度較快；由于其結(jié)構(gòu)構(gòu)成，使其在測溫過程中不會產(chǎn)生過大的熱慣性，最終使其在整個動態(tài)測量過程中響應(yīng)速度較快。 （4）測量溫度范圍比較寬；常用的熱電偶從-50+1600均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達(dá)+2800。 （5）信號可遠(yuǎn)距離傳輸，

4、便于集中檢測和自動控制；現(xiàn)廣泛與dcs系統(tǒng)配合應(yīng)用。 （6）可測量局部溫度甚至測量“點(diǎn)”溫度。這一點(diǎn)較熱電阻有較大優(yōu)勢。 3 影響熱電偶測量的主要因素 3.1影響熱電偶測量準(zhǔn)確度的因素 熱電偶作為測溫效果較好的元件，與顯示儀表配合即可測量氣體、液體、固體的溫度，所以熱電偶是使用最廣泛的測溫元件之一。但是其輸出的熱電勢與溫度之間的關(guān)系特性為非線性特性，且其非線性程度比較嚴(yán)重，又根據(jù)熱電偶的工作原理可知，熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱電偶兩端的溫差有關(guān)，而熱電偶的溫度熱電勢分度表是以參考溫度為0時給出的，所以在實(shí)際測量使用中，熱電偶的線性化如何處理和冷端溫度的補(bǔ)償準(zhǔn)確性，是影響熱電偶測量準(zhǔn)確度的兩大主要因

5、素。 3.2影響熱電偶穩(wěn)定性的主要因素 （1）熱電極在使用中氧化，特別是某些元素在使用中選擇性的氧化和揮發(fā)； （2）熱電極受外力作用引起形變所產(chǎn)生的形變應(yīng)力； （3）熱電極在高溫下晶粒長大； （4）熱電極的沾污和腐蝕。 4 解決熱電偶穩(wěn)定、準(zhǔn)確測量的方法 熱電偶在工程中的整體應(yīng)用過程中，為了保證其測量效果，即穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，需要從施工過程中的安裝規(guī)范、熱電偶元件材質(zhì)要求、補(bǔ)償導(dǎo)線的施工工藝等幾個方面進(jìn)行考慮，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保熱電偶的測量優(yōu)點(diǎn)得到最大的發(fā)揮。 4.1 熱電偶在安裝時，對安裝位置的要求 （1）熱電偶安裝的位置應(yīng)盡可能保持與地面垂直，以防止保護(hù)套管在高溫工況下發(fā)生變形。 （2）在被測

6、介質(zhì)有一定流速的情況下，應(yīng)使其盡量處于管道中心線上，并使其與被測流體方向相對。 （3）如有彎頭的應(yīng)應(yīng)盡量安裝在管頭的彎曲處。 （4）如必須水平安裝時，應(yīng)采用裝有耐火粘土或耐熱金屬制成的支架加以支撐。 4.2 為保證熱電偶電極的穩(wěn)定性，用來制作熱電偶的材料應(yīng)具備下列基本條件 （1）用來作熱電偶的材料在感溫后，應(yīng)有相對較高的熱電勢和熱電勢率，并且此熱電勢與溫度之間成線性關(guān)系或近似線性的單值函數(shù)關(guān)系； （2）熱電偶能在較寬的溫度范圍內(nèi)和各種條件下應(yīng)用； （3）用來制作熱電偶的材料其導(dǎo)電率要高，電阻溫度系數(shù)及熱容量要小； （4）熱電性能穩(wěn)定，不受環(huán)境和其他條件的限制，便于進(jìn)行加工和復(fù)制； （5）用來制

7、作熱電偶的材料要成分均勻，有剛性，價格便宜，便于廣泛應(yīng)用。 4.3 制作好的熱電偶和使用中的熱電偶在對其進(jìn)行定期校驗的同時，還要對其外觀進(jìn)行檢查，其外觀要求有：新制熱電偶的電極應(yīng)平直、無裂痕、直徑應(yīng)均勻；使用中的熱電偶的電極不應(yīng)有嚴(yán)重的腐蝕和明顯縮徑等缺陷；熱電偶測量端的焊接要牢固、呈球狀，表面應(yīng)光滑、無氣孔、無夾渣。 4.4 為了保證熱電偶冷端補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性，在工程應(yīng)用中通常使用補(bǔ)償導(dǎo)線法來將熱電偶冷端溫度從現(xiàn)場引到環(huán)境溫度相對穩(wěn)定的電子設(shè)備間等場所，使用補(bǔ)償導(dǎo)線的作用，除了將熱電偶的參考端從高溫處移到環(huán)境溫度相對較穩(wěn)定的場所外，同時還可以節(jié)省大量的價格較昂貴的金屬和性能比較穩(wěn)定的稀有金屬；使

8、用補(bǔ)償導(dǎo)線也便于現(xiàn)場安裝和線路敷設(shè)；用較粗直徑和導(dǎo)電系數(shù)比較大的補(bǔ)償導(dǎo)線代替熱電偶熱電極，可以減少熱電偶的回路電阻，以利于動圈式顯示儀表的正常工作和自動控制溫度。 在使用補(bǔ)償導(dǎo)線時，必須注意以下幾點(diǎn)： （1）補(bǔ)償導(dǎo)線必須與相對應(yīng)型號的熱電偶配用； （2）補(bǔ)償導(dǎo)線在與熱電偶、測量儀表連接時，正負(fù)極不能接錯，兩對連接點(diǎn)要處于相同溫度，不存在溫差； （3）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接點(diǎn)溫度不得超過規(guī)定使用的溫度范圍，以消除附加誤差； （4）要根據(jù)所配儀表的不同要求選有補(bǔ)償導(dǎo)線的線徑。確保測量的準(zhǔn)確性。 5 小結(jié) 作為一種典型的自發(fā)電傳感器，熱電偶在溫度測量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但是其自身也存在著一定的缺點(diǎn)，

9、尤其在應(yīng)用過程中。如果對安裝調(diào)試期間，相關(guān)的安裝細(xì)節(jié)不予重視，必然會對整套監(jiān)控系統(tǒng)的啟動和正常投用帶來一定的負(fù)面作用，這些都要求我們在對其應(yīng)用的過程中加以重視。 參考文獻(xiàn)： 1熱工儀表檢修中國電力出版社 閱讀相關(guān)文檔:家庭自制油燜大蝦 農(nóng)用機(jī)車調(diào)節(jié)器“四查”除故障 夏季防曬產(chǎn)品的選擇 夏季“清火”應(yīng)避免三個誤區(qū) 楊梅速凍保鮮方法 蟹池水草栽植與養(yǎng)護(hù)技術(shù) 斑鳩人工養(yǎng)殖技術(shù) 大棚藍(lán)莓早期豐產(chǎn)栽培技術(shù) 肉雞腸毒綜合征的防控措施 魚腥草的人工栽培 鄉(xiāng)村領(lǐng)頭人黃其明 大棚彩椒高產(chǎn)栽培技術(shù) 羊草的飼用價值及栽培技術(shù) 鋼架大棚蔬菜高效立體種植 十二個藍(lán)莓品種介紹 激發(fā)員工創(chuàng)造激情和奉獻(xiàn)熱情不斷深入推進(jìn)“講、比”活動 “領(lǐng)頭羊”規(guī)模經(jīng)營結(jié)碩果 商業(yè)騙子常用手段揭秘 小美女“種”出貴葫蘆 “第一書記”扮靚新農(nóng)村 孔雀開啟