热电偶热电阻温度计讲义.doc

温度测量仪表 热电偶 原理： 热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，构成一个闭合回路。由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因而在回路中形成电流,温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,?制成热电偶分度表;?分度表是自由端温度在0时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中接入第三种金属材料时,?只要该材料两个接点的温度相同,?热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,?在热电偶测温时,?可接入测量仪表,?测得热电动势后,?即可知道被测介质的温度。 结构要求：?①?组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；?②?两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；?③?补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；?④?保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵?金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热?电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷?端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到?仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0时对测温的影响。一般显示、控制都有温度自动补偿系统，不需要担心。仪表在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100，特殊工况下，可以选用热电偶延长线，即导线材质和热电偶电极材质一致的导线连接，根据热电偶的中间导体定律，这种补偿导线温度不受限制。补偿导线延伸型补偿导线?使用热电势和热电偶电势接近的廉价金属代替热电极延伸信号，这就是补偿导线，这一类补偿导线有： 1，铜-康铜?KC?补偿K分度镍铬-镍硅热电偶? 2，铜-铜镍?SC?补偿S分度铂铑10-铂热电偶 这两种补偿导线属于补偿型的，在工作中，热电偶冷端温度不得大于100度，即使使用聚四氟乙烯或者玻璃纤维做绝缘护套，其补偿温度也不得大于100度，如果使用的是聚氯乙烯绝缘护套，其工作环境温度【热电偶冷端】不得大于70度。 ?一些廉金属热电偶采用和热电极材料一致的导体做补偿导线，这一类补偿导线叫做延伸型补偿导线，它们有： 1，镍铬-镍硅?KX?延伸补偿K分度镍铬-镍硅热电偶 2，镍铬-康铜?EX?延伸补偿E分度镍铬-康铜热电偶 3，铁—康铜?JX?延伸补偿J分度铁-康铜热电偶 4，铜-铜镍?TX?延伸补偿T分度铜-铜镍热电偶 这一类补偿导线在热电偶冷端补偿温度则不受限制，如果使用聚四氟乙烯护套，可以使用的环境温度为250度，玻璃纤维护套的使用环境温度为500度，如果使用聚氯乙烯护套则使用环境温度不得大于70度。 另外，B分度热电偶由于在低温段电势非常微弱，400度以下不计精度，所以，B分度铂铑30-铂铑6热电偶没有补偿导线，一般用双芯铜护套线就可以。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类所标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶S型热电偶铂铑10-铂热电偶铂铑10-铂热电偶（S型热电偶）为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（SP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为10%，含铂为90%，负极（SN）为纯铂，故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300，短期最高使用温度为1600。 S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。它的物理，化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能，符合国际使用温标的S型热电偶，长期以来曾作为国际温标的内插仪器，“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器，但国际温度咨询委员会（CCT）认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。 S型热电偶不足之处是热电势，热电势率较小，灵敏低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，贵金属材料昂贵，因而