【正文】 .................................................................................... 20 二、 切記勿將 熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線接反 ................................................................... 21 第五節(jié) 熱電偶劣化與使用壽命 .............................................................................. 22 一、 熱電偶的劣化 ............................................................................................ 22 二、 熱電偶的使用壽命 ..................................................................................... 22 第三章 熱 電偶的焊接技術(shù) ............................................................................................ 24 第一節(jié) 熱電偶焊點(diǎn)不同方法的的連接 ................................................................... 24 一、直流電弧焊接 ............................................................................................ 24 二、交流電弧焊接 ............................................................................................ 25 三、食鹽水 焊接 ............................................................................................... 25 四、鹽浴焊接 ................................................................................................... 26 五、水銀浴 ...................................................................................................... 26 第二節(jié) 電阻焊實(shí)質(zhì)與其基本原理 .......................................................................... 27 一、電阻焊實(shí)質(zhì)、分類及特點(diǎn) .......................................................................... 27 二、電阻焊的特點(diǎn) ............................................................................................ 28 三、電阻焊的應(yīng)用 ............................................................................................ 29 四、電阻熱的產(chǎn)生 ............................................................................................ 29 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 五、影響電阻熱的因素 ..................................................................................... 29 六、焊接電流的影響 ........................................................................................ 31 七、通電時(shí)間的影響 ........................................................................................ 31 八、電極壓力的影響 ........................................................................................ 31 九、電極端面形狀及材料的影響 ....................................................................... 31 十、焊件表面狀況的影響 ................................................................................. 31 第三節(jié) 銅 —— 康銅細(xì)微熱電偶接點(diǎn)的電阻焊接實(shí)驗(yàn) .............................................. 32 一、銅 —— 康銅制作熱電偶的一般要求 ............................................................ 32 二、熱電偶制作工藝 ........................................................................................ 32 三、實(shí)驗(yàn)工藝流程 ............................................................................................ 35 四、銅 —— 康銅熱電偶焊接接頭的性能比較 ..................................................... 36 五、熱電偶的標(biāo)定與性能研究 .......................................................................... 40 結(jié)論及展望 .................................................................................................................... 45 致 謝 ........................................................................................................................... 46 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 47 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 緒論 第一節(jié) 溫度測量概述 溫度是一個(gè)重要的物理量。如果進(jìn)一步分析，則可發(fā)現(xiàn)熱電偶是一種換能器，它是將熱能轉(zhuǎn)化為電能，用所產(chǎn)生的熱電動勢測量溫度。由此可以看出測量溫度技術(shù)的重要性與復(fù)雜性。比較理想的物質(zhì)及相應(yīng)的物理性能有：液體、氣體的體積或壓力，金屬（或合金）的電阻，熱電偶的熱電動勢和物體的熱輻射等，這些性能隨溫度變化，都可作為溫度測量的依據(jù)。通常把溫度計(jì)，固定點(diǎn)和內(nèi)插方程叫做溫標(biāo)的三要素，或稱為三個(gè)基本條件。由此可以得出結(jié)論：如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)都分別與第三個(gè)熱 力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡。選擇適當(dāng)?shù)臏囟扔?jì)，在測量時(shí)使溫度計(jì)與待測物體接觸，經(jīng)過一段時(shí)間達(dá)到熱平衡后，溫度計(jì)就可以顯示出被測物體的溫度。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 3） 讀數(shù)、記錄、控制、報(bào)警等操作是否方便。熱電偶的原理是兩種不同材料的金屬焊接在一起 ,當(dāng)參考端和測量端有溫差時(shí)，就會產(chǎn)生熱電勢，根據(jù)該熱電勢與溫度的函數(shù)關(guān)系就可以較準(zhǔn)確的測量溫度。 （二）膨脹式測溫方法 膨脹式測溫是一種比較傳統(tǒng)的溫度測量方法 ,它主要利用物質(zhì)的熱脹冷縮原理，即根據(jù)物體體積或幾何形變與溫度的關(guān)系進(jìn)行溫度測量?；诓煌脑?，有很多種光纖溫度傳感器，適用于不同的測溫場合。亮度溫度計(jì)結(jié)構(gòu)也比較簡單，靈敏度比較高，受被測對象發(fā)射率和中間介質(zhì)影響相對較小，測量的亮度溫度與真實(shí)溫度偏差較小，但也不適用于測量低發(fā)射率物體的溫度，并且測量時(shí)要避開中間介質(zhì)的吸收帶。而受激拉曼散射能大幅度提高測量的信噪比，更具有實(shí)用性。譜線反轉(zhuǎn)法的裝置簡單，適用于火焰穩(wěn)定、測量方向溫度梯度不大的場合。 五、溫度測量技術(shù)近年來的發(fā)展重點(diǎn) 傳統(tǒng)的熱電偶、熱電阻測溫方法以其技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點(diǎn) ,在未來溫度測量領(lǐng)域中，依然能夠廣泛使用。 鎢錸熱電偶抗氧化技術(shù)得到了發(fā)展，拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。近年來金屬陶瓷保護(hù)套管材料性能得到了很大提高，如 Al2O3 基、 MgO 基、 ZrO2 基和碳化鈦基等幾種金屬陶瓷，具有耐腐蝕、抗熱沖擊、 耐高溫性，可以在氧化、還原和中性氣氛下使用，在冶金行業(yè)中可用于高溫金屬熔液溫度的測量。分布式光纖測溫系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的一種 用于實(shí)時(shí)測量空間溫度場分布的傳感系統(tǒng) ,它是一種分布式的、連續(xù)的、功能型光纖溫度測量技術(shù)。 然后對熱電偶接頭的不同焊接方法（ 直流電弧焊接、交流電弧焊接、 食鹽水焊接、鹽浴焊接、水銀浴 ）進(jìn)行了詳細(xì)的論述。 ③ 構(gòu)造簡單，使用方便。 2） 必須有參考端，并且溫度要保持恒定。 熱電偶原理圖 第二節(jié) 熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成 一、 熱電偶的種類 常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。 熱電偶分類如下： （一） S 型熱電偶）鉑銠 10鉑熱電偶 鉑銠 10鉑熱電偶（ S 型熱電偶）為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為 ，允許偏差 ，其正極（ RP）的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含銠為13%，含鉑為 87%，負(fù)極（ RN）為純鉑，長期最高使用溫度為 1300℃ ，短期最高使用溫度為 1600℃ 。該熱電偶長期最高使用溫度為 1600℃ ，短期最高使用溫度為1800℃ 。廣泛為用戶所采用。對于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏，宜用于濕度較高的環(huán)境。 （八）（ T 型熱電偶）銅 銅鎳熱電偶 銅 銅鎳熱電偶（ T 型熱電偶）又稱銅 康銅熱電偶，也是一種最佳的測量低溫的廉金屬的熱電偶。 熱電偶的冷端補(bǔ)償通常采用在冷端串聯(lián)一個(gè)由熱電阻構(gòu)成的電橋。 如把熱電偶的兩個(gè)冷端也連接起來則形成一個(gè)閉合回路，如圖 所示，則當(dāng)熱端溫度和冷端溫 度不相等，即 t≠ to 時(shí)，回路中有電流流過，這說明在回路中產(chǎn)生了電動勢，由于熱電偶兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同而產(chǎn)生的電動勢稱為熱電(動 )勢，上述理象稱為熱電效應(yīng)，或稱塞貝克效應(yīng)。 圖 溫差電勢 綜上所述，在圖 所示的熱電偶回路中，當(dāng) t＞ t0， NA＞ NB 時(shí)，回路內(nèi) eAB(t) A + B NANB eA(t、 to) + t to A tto 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 將產(chǎn)生兩個(gè)接觸電勢 eAB(t)和ｅ AB(to)，兩個(gè)溫差電勢 eA(t， to)和 eB(t， to)。即如材料不均勻，當(dāng)導(dǎo)體上存在溫度梯度時(shí)，將會有附加電動勢產(chǎn)生。它是由熱電偶絲、絕緣材料和金屬套管三者經(jīng)拉伸加工而成的堅(jiān)實(shí)組合體，鎧裝熱電偶的主要優(yōu)點(diǎn)是測溫端熱容量小，動態(tài)響應(yīng)快，機(jī)械強(qiáng)度高，撓性好，可安裝在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置上，因此被廣泛用在許多工業(yè)部門中。 (二） 熱惰性引入的誤差 由于熱電偶 的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出。使用中，通常采用導(dǎo)熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。廠家都采用熱電偶專用線 補(bǔ)償導(dǎo)線。當(dāng)時(shí)質(zhì)變電偶自由端溫度為 45℃ ，室內(nèi)溫度為 18℃ 。因此熱電偶的劣化現(xiàn)象是不可避免的。 在實(shí)際使用時(shí)，裝配式熱電偶通常有保護(hù)管，只有在特殊情況下才