传感器与检测技术项目教程模块三、温度检测（中）.ppt

铠装型热电偶外形 接线卡 屏蔽层 测量端 （热端） 铠装式热电偶在设备中的安装 薄膜式热电偶的外形 1—热电极A 2—结点（热端） 3—热电极B 4—引脚接头 5—相同材质的引脚（冷端） 快速反应薄膜热电偶 用真空蒸镀等方法使两种热电极材料蒸镀到绝缘板上而形成薄膜装热电偶，热接点约0.01～0.lμm。 特别适用于对壁面温度的快速测量。安装时，用粘结剂将它粘结在被测物体壁面上。 尺寸约为 60×6×0.2mm; 测温范围在300℃以下；反应时间仅为几ms。 4 1 2 3 快速反应薄膜热电偶 1—热电极 2—热接点 3—绝缘基板 4—引出线 隔爆式热电偶 结构特点：隔爆热电偶的接线盒在设计时采用防爆的特殊结构，它的接线盒是经过压铸而成的，有一定的厚度、隔爆空间，机构强度较高；采用螺纹隔爆接合面，并采用密封圈进行密封，因此，当接线盒内一旦放弧时，不会与外界环境的危险气体传爆，能达到预期的防爆、隔爆效果。 使用场合：工业用的隔爆型热电偶多用于化学工业自控系统中（由于在化工生产厂、生产现场常伴有各种易燃、易爆等化学气体或蒸汽，如果用普通热电偶则非常不安全、很容易引起环境气体爆炸）。 隔爆式热电偶外形 厚壁保护管 压铸的接线盒 电缆线 法兰盘 装配式热电偶的常用保护管材料 材料名称 使用温度/?C H62黄铜 12CrMOV钢 1Cr18Ni9Ti不锈钢 Cr18Ni12MO2Ti GH39高温不锈钢 石英 高铝质管（85%?90%Al2O3） 高级耐火陶瓷 再结晶氧化铝 碳化硅 钢玉质管（99.5%Al2O3） 硼化锆 石墨 氧化钍（ThO） 400 600 900 900 1200 1300 1300 1400 1500 1600 1600 1800 2000 2200 其他热电偶外形 小形K型热电偶 XC系列陶瓷纤维柔性热电偶 K、E、J分度号备选，陶瓷绝缘温度可达2000℃(2200℉)。 300 mm (12“) 长带绝缘， 13 mm (0.5”)长的标准剥离引线端。 用消耗式热电偶测量熔融金属温度的示意图 任务二、热电偶的冷端延长 采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的冷端，使之远离高温区；可节约大量贵金属；易弯曲，便于敷设。 补偿导线在0～100℃范围内的热电动势与配套的热电偶的热电动势相等，所以不影响测量准确度。 回目录 补偿导线型号（续） 型号 配用热电偶 正-负 型号 导线外皮 颜色 正-负 100℃时的 热电动势/ mV RC R （铂铑13-铂） RC 红-绿 0.647 NC N（镍铬硅-镍硅） NC 红-黄 2.744 EX E （镍铬-铜镍） EX 红-棕 6.319 JX J（铁-铜镍） JX 红-紫 5.264 TX T （铜-铜镍 ） TX 红-白 4.279 补偿导线外形 A B 屏蔽层 保护层 热电偶的冷端延长电路 任务三、热电偶的冷端温度补偿 必要性： 1. 用热电偶的分度表查毫伏数-温度时，必须满足t0=0℃的条件。在实际测温中，冷端温度常随环境温度而变化，这样t0不但不是0℃ ，而且也不恒定， 因此将产生误差。 2. 一般情况下，冷端温度高于0℃ ，热电动势总是偏小。应想办法消除或补偿热电偶的冷端损失 。 回目录 冷端温度补偿的方法 一、冷端恒温法： 将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使冷端的温度保持在0℃不变。此法也称冰浴法，它消除了t0不等于0℃而引入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适用于实验室中。 冰浴法： 在冰瓶中，冰水混合物的温度能较长时间地保持在0℃不变。 冰浴法接线图——冷端至于0℃环境中 二、计算修正法 当热电偶的冷端温度t0?0℃时，由于热端与冷端的温差随冷端的变化而变化，所以测得的热电动势EAB(t,t0)与冷端为0℃时所测得的热电动势EAB(t,0℃)不等。若冷端温度高于0℃，则EAB(t,t0)EAB(t,0 ℃)。可以利用下式计算并修正测量误差： EAB(t,0 ℃)=EAB(t,t0)+EAB(t0,0 ℃) 计算修正法举例 K型热电偶测温电路中，热电极 A、B直接焊接在钢板上，A 、B 为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1 的温度t1=40℃，冰瓶中为冰水混合物，接线盒 3 的温度t3=20.0℃。 求：1）冰瓶的温度t 2；2）将热电极直接焊在钢板上是应用了热电偶的什么定律？3）当Ux=29.97mV时，估算被测点温度t x ；4）如果冰瓶中的冰完全融化，温度上升到与接线盒1的温度相同，此时的Ux减小到28.36mV，再求t x。 解： 1）接线盒1 是热电极与补偿导线（延长导线）的接线位置，不