热电偶温度传感器.ppt

由一种均质导体组成的闭合回路，不论其导体是否存在温度梯度，回路中没有电流(即不产生电动势)；反之，如果有电流流动，此材料则一定是非均质的，即热电偶必须采用两种不同材料作为电极。1.均质导体定律四、热电偶回路的性质（基本定律）第19页，共64页，星期日，2025年，2月5日中间导体定则： 在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两接点温度相同，则回路中总的热电动势不变T0T0BTACT1CT0T1TAB2.中间导体定律作业：证明第20页，共64页，星期日，2025年，2月5日ABT1T2A’T0热电偶补偿导线接线图E只要T1、T0不变，接入AˊBˊ后不管接点温度T2如何变化，都不影响总热电势。这便是引入补偿导线原理。EAB=EAB(T1)–EAB(T0)说明：当在原来热电偶回路中分别引入与导体材料A、B同样热电特性的材料A′、B′(如图)即引入所谓补偿导线时，当EAA?(T2)=EBB?(T2)，则回路总电动势为T2B’T0《热电偶检定中补偿导线和铜导线的使用问题》第21页，共64页，星期日，2025年，2月5日如果不同的两种导体材料组成热电偶回路,其接点温度分别为T1、T2(如图所示)时,则其热电势为EAB(T1,T2)；当接点温度为T2、T3时，其热电势为EAB(T2,T3)；当接点温度为T1、T3时，其热电势为EAB(T1,T3)，则BBAT2T1T3AABEAB（T1,T3）=EAB（T1,T2）+EAB（T2,T3）3.中间温度定律第22页，共64页，星期日，2025年，2月5日对于冷端温度不是零度时，热电偶如何使用分度表的问题提供了依据。如当T2=0℃时，则：第23页，共64页，星期日，2025年，2月5日例1.用镍铬-镍硅热电偶测某一水池内水的温度，测出的热电动势为2.436mV。再用温度计测出环境温度为30℃(且恒定)，求池水的真实温度。第24页，共64页，星期日，2025年，2月5日 如果两导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电动势已知，则由这两种导体组成的热电偶所产生的热电动势也可知T0TEAB(T,T0)ABT0TEAC(T,T0)ACT0TEBC(T,T0)BC4.标准电极定则作业：证明第25页，共64页，星期日，2025年，2月5日热电偶的基本定则例2.热端为100℃、冷端为0℃时，镍铬合金与纯铂组成的热电偶的热电动势为2.95mV，而考铜与纯铂组成的热电偶的热电动势为-4.0mV，求镍铬和考铜组合而成的热电偶所产生的热电动势？第26页，共64页，星期日，2025年，2月5日热电偶材料应满足：物理性能稳定，热电特性不随时间改变；化学性能稳定，以保证在不同介质中测量时不被腐蚀；热电势高，导电率高，且电阻温度系数小；便于制造；复现性好，便于成批生产。2.4.2热电偶的常用材料与结构第27页，共64页，星期日，2025年，2月5日1．铂铑10—铂热电偶（S型）分度号LB—3工业用热电偶丝：Φ0.5mm，实验室用可更细些。正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。负极：铂丝。测量温度：长期：1300℃、短期：1600℃。特点：材料性能稳定，测量准确度较高；可做成标准热电偶或基准热电偶。用途：实验室或校验其它热电偶。测量温度较高，一般用来测量1000℃以上高温。在高温还原性气体中（如气体中含CO、H2等）易被侵蚀，需要用保护套管。材料属贵金属，成本较高。热电势较弱。一、热电偶常用材料第28页，共64页，星期日，2025年，2月5日工业用热电偶丝：Φ1.2~2.5mm，实验室用可细些。正极：镍铬合金(用88.4～89.7％镍、9～10％铬，0.6％硅，0.3％锰，0.4～0.7％钴冶炼而成)。负极：镍硅合金(用95.7～97％镍,2～3％硅,0.4～0.7％钴冶炼而成)。测量温度：长期1000℃，短期1300℃。特点：价格比较便宜，在工业上广泛应用。高温下抗氧化能力强，在还原性气体和含有SO2，H2S等气体中易被侵蚀。复现性好，热电势大，但精度不如WRLB。2．镍铬—镍硅(镍铝)热电偶（K型）分度号EU—2第29页，共64页，星期日，2025年，2月5日工业用热电偶丝：Ф1.2～2mm，实验室用可更细些。正极：镍铬合金负极：考铜合金（用56％铜，44％镍冶炼而成）。测量温度：长