《工业热电偶结构与原理.doc

工业热电偶结构与原理 工业热电偶作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，它可以直接测量各种生产过程中0~1800℃范围的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。 ?若配接输出4~20mA、0~10V等标准电流、电压信号的温度变送器，使用更加方便、可靠。 装配式热电偶是由感温元件（热电偶芯）、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。 ?铠装式热电偶比装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点。适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合，它的外保护管采用不同材料的不锈钢管（适合不同使用温度的需要），内充满高密度氧化物质绝缘体，非常适合安装在环境恶劣的场合。 隔爆式热电偶通常用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体。如果使用普通热电偶极易引起环境气体爆炸，因此在这种场合必须使用隔爆热电偶，隔爆热电偶适用在dⅡBT1—6及dⅡCT1—6温度组别区间内具有爆炸性气体的危险场所内。 ●?热电偶的工作原理是： 两种不同成份的导体，两端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端（热端）接线端子端叫冷端，当热端和冷端存在温差时，就会在回路里产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值，电动势随温度升高而增长。 热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关，和热电偶的长短粗细无关。 ●热电偶的种类 热电偶的主要种类区别在其热电偶芯（两根偶丝）的材质不同而不同，它所输出的电动势也不同，热电偶主要有以下几种（见下表）， 名称 型号（代号） 分度号 测温范围（℃） 允许偏差（℃） 镍铬-镍硅 WRN K 0—1200 ±2.5或0.75%︱t︱ 镍铬-铜镍 WRE E 0—900 ±2.5或0.75%︱t︱ 铂铑10-铂 WRP S 0—1600 ±1.5或0.25%︱t︱ 铂铑30-铂铑6 WRR B 600—1700 ±1.5或0.25%︱t︱ 铜-铜镍 WRC T -40—350 ±1.0或0.75%︱t︱ 铁-铜镍 WRF J -40—750 ±2.5或0.75%︱t︱ 说明：表中“t”为实测温度；代号后加“K”字即为铠装式热电偶。 1装配热电偶 装配热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。 可选型号B型、S型、K型、E型 主要技术参数 测量范围及基本误差限 热电偶类别 代号 分度号 测量范围 基本误差限 镍铬－康铜 WRK E 0－800℃ ±0.75%t 镍铬－镍硅 WRN K 0－1300℃ ±0.75%t 铂铑13-铂 WRB R 0-1600℃ ±0.25%t 铂铑10－铂 WRP S 0－1600℃ ±0.25%t 铂铑30－铂铑6 WRR B 0－1800℃ ±0.25%t 注：t为感温元件实测温度值（℃） 热电偶时间常数 热惰性级别 时间常数（秒） 热惰性级别 时间常数（秒） Ⅰ 90－180 Ⅲ 10－30 Ⅱ 30－90 Ⅳ ＜10 　　◆热电偶公称压力：一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而破裂。 　　◆热电偶最小插入深度：应不小于其保护套管外径的8－10倍（特列产品例外） 　　◆绝缘电阻：当周围空气温度为15－35℃，相对湿度＜80％时绝缘电阻≥5兆欧（电压100V）。具有防溅式接线盒的热电偶，当相对温度为93± 3℃ 时，绝缘电阻≥0.5兆欧（电压100V） 　　◆高温下的绝缘电阻：热电偶在高温下，其热电极（包括双支式）与保护管以及双支热电极之间的绝缘电阻（按每米计）应大于下表规定的值。 规定的长时间使用温度（℃） 试验温度（℃） 绝缘电阻值（Ω） 　≥600 600 72000 　≥ 800 800 25000 　≥1000 1000 5000 型号命名方法 2铠装热电偶 铠装热电偶具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等许多优点，它和工业用装配式热电偶一样，作为测量温度的变送器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，同时亦可作为装配式热电偶的感温元件。它可以直接测量名种生产过程中从 0~800℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。 原理 ????铠装热电偶的工作原理是，两种不同成份的导体两端经焊接，形成回路，直接测温端叫工作端，接线端子端叫冷端，也称参比端。当工作端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。 ????铠装热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长，热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度、直径无关。 ????铠装热电偶的结构原理是，是由导体、高绝缘氧化镁、外套 1Cr18Ni9T