太陽(yáng)能工程溫度測(cè)量-xxxx-3-2(編輯修改稿)
2025-02-05 13:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 TN和 TN、 T0的兩支同性質(zhì)熱電偶的熱電勢(shì)的代數(shù)和。 EAB(T,T0)=EAB(T,TN)+EAB(TN,T0) 42 ? 該定律說(shuō)明當(dāng)熱電偶參比端溫度 t0≠0℃ 時(shí)，只要能測(cè)得熱電勢(shì) E(t,t0)，且 t0已知，仍可以采用熱電偶分度表求得被測(cè)溫度 t值。 43 在熱電偶回路中，如果熱電偶的電極材料 A和 B分別與連接導(dǎo)體 A’和 B’相連接，各有關(guān)接點(diǎn)溫度為 t， tn和 t0，那么回路的總熱電勢(shì)等于熱電偶兩端處于 t和 tn溫度條件下的熱電勢(shì) EAB(t,tn)與連接導(dǎo)線 A’和 B’兩端處于 tn和 t0溫度條件下的熱電勢(shì) EA’B’(tn,t0)的代數(shù)和。 EABB’A’(t,tn,t0)= EAB(t,tn)+ EA’B’(tn,t0) 44 ? 中間溫度定律和連接導(dǎo)體定律 是工業(yè)熱電偶測(cè)溫中應(yīng)用補(bǔ)償導(dǎo)線的理論依據(jù)。 45 三、常用熱電偶的材料、結(jié)構(gòu)和分類 1．熱電偶的材料 雖然任意兩種導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料都可以配對(duì)制成熱電偶 ， 但是作為實(shí)用的測(cè)溫元件 ， 對(duì)它的要求卻是多方面的 。 （ 1）兩種材料所組成的熱電偶應(yīng)輸出較大的熱電勢(shì)，以得到較高的靈敏度，且要求熱電勢(shì)和溫度之間盡可能呈線性的函數(shù)關(guān)系。 46 （ 2） 能應(yīng)用于較寬的溫度范圍 ， 物理化學(xué)性能 、 熱電特性都較穩(wěn)定 。 即要求有較好的耐熱性 、 抗氧性 、 抗還原 、 抗腐蝕等性能 。 （ 3） 要求熱電偶材料有高導(dǎo)電率和低電阻溫度系數(shù) 。 （ 4）具有較好的工藝性能，便于成批生產(chǎn)。具有滿意的復(fù)現(xiàn)性，便于采用統(tǒng)一的分度表。 47 2. 熱電偶結(jié)構(gòu) （ 1）接線盒 供熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線連接 （ 2）保護(hù)套管 防止熱電偶不受化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷 （ 3）絕緣套管 防止兩個(gè)熱電極短路 （ 4）熱電極 48 3. 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 （ 1）廉金屬熱電偶 1） T型（銅－康銅）熱電偶 2） K型（鎳鉻－鎳鋁或鎳硅）熱電偶 3） E型（鎳鉻－康銅）熱電偶 4） J型（鐵－康銅）熱電偶 49 （ 2）貴金屬熱電偶 1） S型（鉑銠 10－鉑）熱電偶 2） R型（鉑銠 13－鉑）熱電偶 3） B型（鉑銠 30－鉑銠 6）熱電偶 50 （ 1）鎢－錸系熱電偶 （ 2）鎢－銥系熱電偶 （ 3）其他非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 51 四、熱電偶測(cè)溫系統(tǒng) 熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)是由熱電偶 、 補(bǔ)償導(dǎo)線 、測(cè)量?jī)x表及相應(yīng)的電路構(gòu)成的 。 52 （一）熱電偶參比端溫度的恒定及補(bǔ)償 1. 補(bǔ)償導(dǎo)線法 在一定溫度范圍內(nèi)，與配用熱電偶的熱電特性相同的一對(duì)帶有絕緣層的廉金屬導(dǎo)線為補(bǔ)償導(dǎo)線。 補(bǔ)償導(dǎo)線 補(bǔ)償導(dǎo)線 回路總熱電勢(shì)為 E=EAB(T,T0’)+EA’B’(T0’,T0) E=EAB(T,T0) EAB(T0’,T0)=EA’B’(T0’,T0) 53 ? 常用補(bǔ)償導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)分為 普通型 和 帶屏蔽層型 兩種 ? 按照補(bǔ)償原理分為 補(bǔ)償型 及 延伸型 兩種補(bǔ)償導(dǎo)線 ? 按使用溫度可分為 一般用 （ 0～ 100℃ ）和 耐熱用（ 0～ 200℃ ） 54 2. 計(jì)算修正法 熱電偶分度表是在冷端溫度為 0 ℃ 時(shí)制定的，和熱電偶配套的顯示儀表的刻度也是在冷端溫度為 0 ℃ 時(shí)進(jìn)行分度的，如欲直接根據(jù)顯示儀表的讀數(shù)求得溫度，則必須使參比端溫度保持為 0 ℃ ，如果不是 0 ℃ ，而為任一溫度 t0當(dāng)，則必須進(jìn)行修正，根據(jù)中間溫度定理，有： E（ t, 0） =E(t, t0)+ E(t0, 0) 55 3. 冷端恒溫法 （ 1）把冷端引至冰點(diǎn)槽內(nèi)，維持冷端始終為 0℃ ，但使用起來(lái)不大方便。 （ 2）把冷端用補(bǔ)償導(dǎo)線引至電加熱的恒溫器內(nèi) 56 補(bǔ)償電橋法是在熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)中串聯(lián)一個(gè)不平衡電橋，此電橋輸出的電壓隨熱電偶冷端溫度變化而變化，從而修正熱電偶冷端溫度波動(dòng)引入的誤差。 57 （二）熱電偶的檢定和誤差分析 1. 熱電偶的檢定 ? 為了保證熱電偶的測(cè)量精度，必須定期進(jìn)行檢定。熱電偶的檢定方法有兩種， 比較法 和 定點(diǎn)法 。 ? 用被校熱電偶和標(biāo)準(zhǔn)熱電偶同時(shí)測(cè)量同一對(duì)象的溫度，然后比較兩者示值，以確定被檢電偶的基本誤差等質(zhì)量指標(biāo)，這種方法稱為 比較法 。 58 2. 熱電偶測(cè)溫誤差分析 （ 1） 分度誤差 ：指檢定時(shí)產(chǎn)生的誤差，其值不得超過(guò)允許誤差 。 （ 2） 冷端溫度引起的誤差 。 （ 3） 補(bǔ)償導(dǎo)線的誤差 ：它是由于補(bǔ)償導(dǎo)線的熱電特性與所配熱電偶不完全相同所造成的 。 （ 4） 熱交換所引起的誤差 （ 5） 測(cè)量線路和顯示儀表的誤差 （ 6） 其他誤差 59 （三）熱電偶的使用與安裝 1. 使用注意事項(xiàng) 感溫元件與被測(cè)介質(zhì)進(jìn)行充分的熱交換； 感溫元件的外露部分應(yīng)加裝絕熱層保溫。 2. 安裝原則 60 例題 ? 用分度號(hào)為 K的鎳鉻 鎳硅熱電偶測(cè)量溫度，在沒(méi)有采取冷端溫度補(bǔ)償?shù)那闆r下，顯示儀表指示值為 500℃ ，而這時(shí)冷端溫度為 60℃ 。 ? 試問(wèn)：實(shí)際溫度應(yīng)為多少？ ? 如果熱端溫度不變，設(shè)法使冷端溫度保持在 20℃ ，此時(shí)顯示儀表的指示值應(yīng)為多少？ 61 例題 ? 顯示儀表指示值為 500時(shí)，查表可得此時(shí)顯示儀表的實(shí)際輸入電勢(shì)為 ，由于這個(gè)電勢(shì)是由熱電偶產(chǎn)生的，即 ? 同樣，查表可得： =+= ? 由 表 可 得 ： t=557℃ 。即 實(shí) 際 溫 度 為 557℃ 。 mVttE O ),( ? mVEtE O )0,60()0,( ?? )0,(),()0,( 00 tEttEtE ??62 例題 ? 當(dāng)熱端為 557℃ ，冷端為 20℃ 時(shí)，由于 ? E（ 20， 0） =,故有： ? E(t,t0)=E(t,0)E(t0,0) ? == ? 由此電勢(shì)，查表可得顯示儀表指示值應(yīng)為 ℃ 。 63 第三節(jié) 電阻溫度計(jì) WZP2240/A級(jí) 3線 300/150mmE(0300℃ )隔爆熱電阻
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