第2講熱電偶測(cè)溫原理及熱電極材料(編輯修改稿)
2024-09-11 23:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 導(dǎo)線 ，只要保持兩端接點(diǎn)的溫度相同，不影響回路測(cè)量結(jié)果。 ? （ 2）熱電偶的接點(diǎn)不僅可經(jīng)焊接而成，也可以借用 均質(zhì)等溫的導(dǎo)體加以連接 。 (對(duì)于不易焊接的兩極 ) 中間溫度定律： 補(bǔ)償導(dǎo)線 ? 中間溫度定律 :兩種不同材料組成的熱電偶回路，其接點(diǎn)溫度分別為 T0和 T2時(shí)的熱電勢(shì)EAB(T0,T2)等于 “兩個(gè)” 熱電偶在連接點(diǎn)溫度為 (T0,T1)和 (T1,T2)時(shí)相應(yīng)的熱電勢(shì)EAB(T0,T1)和 EAB(T1,T2)的代數(shù)和，其中 T1為中間溫度。 ABA B T0T1T2假設(shè) A和 A‘不是一種材料！ T0為被測(cè)溫度， T大于T1,T1大于 T2！ 中間溫度定律 ABA B T0T1T2A ABBE1E2T0T1T2ABE = E1+ E2中間溫度定律的應(yīng)用 : ?補(bǔ)償導(dǎo)線使用成為可能，避免貴金屬大量使用。 ?當(dāng)熱電偶 冷端 （參比端）溫度 T1不為0℃ 時(shí)，且 T1已知，仍可以采用 熱電偶分度表 求得被測(cè)溫度 T2值。 ?例 1 例 1： ? 冷端溫度為 20℃ ，熱電偶為 鉑銠－鉑 ， 毫伏表 測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)為 ，求被測(cè)物體的溫度。 ? 已知條件： E1=， T1=20℃ ,T2=0℃ ，求 T0=? ? 解：查表， E2=，則 E=E1＋E2= 。查表 T0=67℃ 。 ? 前提條件： 冷端溫度用其他辦法測(cè)出來(lái)。 ABA B T0T1T2? 例 2： 鎳鉻－鎳硅熱電偶 ， A’B’為 補(bǔ)償導(dǎo)線 ，Cu為銅導(dǎo)線，已知接線盒 1的溫度 t1=40℃ , t2=0 ℃ ， t3=20 ℃ 。當(dāng) Ux＝ ，計(jì)算被測(cè)點(diǎn)溫度 tx。如果 A’B’換成銅導(dǎo)線，此時(shí) Ux＝，求 tx 。 tx A’ B’ 說(shuō)明： 補(bǔ)償導(dǎo)線在溫度較低時(shí)（ 100度）其電子數(shù)目與偶絲一樣！ 111 1 A BAB 14m V = ( , ) ( , 0)=( , ) ( , 0) ( , 0)( , 0) 14m VT = 950A B A BA B A BA B A BE T t E tEEE T t E t E TETC??????????根據(jù)中間溫度定律由于低溫條件下上式可以寫(xiě)為： 查表得到：A B 1A B A B 1 A B 1A B 1 A BABAB3 7 .7 0 1 m V = ( , )( , 0 ) ( , ) ( , 0 )( , 0 ) ( 4 0 , 0 ) 1 .6 1 2 m V( , 0 ) 1 .6 1 2 + 3 7 .7 0 1 = 3 9 .3 1 3 m VT = 9 5 0E T tE T E T t E tE t E CETC?????????均為銅導(dǎo)線，其回路不產(chǎn)生熱電勢(shì)根據(jù)中間溫度定律查表 ＝ ＝查表得到：說(shuō)明： 采用不同導(dǎo)線測(cè)同一溫度，熱電勢(shì)不相等。 熱電極材料 基本要求 ? 理論上任何兩種導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）材料都可以組配成熱電偶 ，但是要制成使用的測(cè)溫元件，熱電極材料必須具有一定的要求： ? （ 1） 熱電極材料之間的熱電動(dòng)勢(shì)應(yīng)足夠大 ，并且隨溫度呈單值函數(shù)變化。 ? （ 2） 熱電極材料的熔點(diǎn)應(yīng)足夠高 ，以便配成的熱電偶能在較寬的溫度范圍內(nèi)工作。熱電偶最高使用溫度比熱電極材料的熔點(diǎn)低 50－ 150℃ 。 ? （ 3）熱電極材料應(yīng)具有 良好的高溫抗氧化性和抗環(huán)境介質(zhì)的腐蝕性 。 ? （ 4）熱電極材料的 熱電特性 在使用過(guò)程中或分度時(shí)應(yīng) 穩(wěn)定不變 。 ? （ 5）熱電極材料應(yīng)具有 良好的塑性和足夠高的機(jī)械強(qiáng)度 ，以利于加工成絲材。 熱電極材料 基本要求 熱電極材料特殊要求 第一種方法： 互相搭配 按材料的絕對(duì)熱電動(dòng)勢(shì)特性選配 I:導(dǎo)體 A和 B的塞貝克系數(shù) SAB與導(dǎo)體 A和 B自身的絕對(duì)熱電動(dòng)勢(shì) SA、 SB之間存在如下的關(guān)系： SAB＝ SA－ SB，因此配對(duì)材料應(yīng)選擇具有 相反符號(hào)的，量值大 的 SA和 SB。 II:導(dǎo)體 A和 B的絕對(duì)熱電動(dòng)勢(shì)率隨溫度變化的 曲線斜率要求相等 。線性！ TS第二種方法： 與參照物搭配 按參
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