太陽能工程溫度測量-xxxx-3-2(編輯修改稿)
2025-02-05 13:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 TN和 TN、 T0的兩支同性質(zhì)熱電偶的熱電勢的代數(shù)和。 EAB(T,T0)=EAB(T,TN)+EAB(TN,T0) 42 ? 該定律說明當熱電偶參比端溫度 t0≠0℃ 時，只要能測得熱電勢 E(t,t0)，且 t0已知，仍可以采用熱電偶分度表求得被測溫度 t值。 43 在熱電偶回路中，如果熱電偶的電極材料 A和 B分別與連接導體 A’和 B’相連接，各有關(guān)接點溫度為 t， tn和 t0，那么回路的總熱電勢等于熱電偶兩端處于 t和 tn溫度條件下的熱電勢 EAB(t,tn)與連接導線 A’和 B’兩端處于 tn和 t0溫度條件下的熱電勢 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體定律 是工業(yè)熱電偶測溫中應(yīng)用補償導線的理論依據(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 雖然任意兩種導體或半導體材料都可以配對制成熱電偶 ， 但是作為實用的測溫元件 ， 對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，以得到較高的靈敏度，且要求熱電勢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 供熱電偶與補償導線連接 （ 2）保護套管 防止熱電偶不受化學腐蝕和機械損傷 （ 3）絕緣套管 防止兩個熱電極短路 （ 4）熱電極 48 3. 標準化熱電偶 （ 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）其他非標準化熱電偶 51 四、熱電偶測溫系統(tǒng) 熱電偶測溫系統(tǒng)是由熱電偶 、 補償導線 、測量儀表及相應(yīng)的電路構(gòu)成的 。 52 （一）熱電偶參比端溫度的恒定及補償 1. 補償導線法 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帶有絕緣層的廉金屬導線為補償導線。 補償導線 補償導線 回路總熱電勢為 E=EAB(T,T0’)+EA’B’(T0’,T0) E=EAB(T,T0) EAB(T0’,T0)=EA’B’(T0’,T0) 53 ? 常用補償導線的結(jié)構(gòu)分為 普通型 和 帶屏蔽層型 兩種 ? 按照補償原理分為 補償型 及 延伸型 兩種補償導線 ? 按使用溫度可分為 一般用 （ 0～ 100℃ ）和 耐熱用（ 0～ 200℃ ） 54 2. 計算修正法 熱電偶分度表是在冷端溫度為 0 ℃ 時制定的，和熱電偶配套的顯示儀表的刻度也是在冷端溫度為 0 ℃ 時進行分度的，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，則必須進行修正，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）把冷端引至冰點槽內(nèi)，維持冷端始終為 0℃ ，但使用起來不大方便。 （ 2）把冷端用補償導線引至電加熱的恒溫器內(nèi) 56 補償電橋法是在熱電偶測溫系統(tǒng)中串聯(lián)一個不平衡電橋，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量精度，必須定期進行檢定。熱電偶的檢定方法有兩種， 比較法 和 定點法 。 ? 用被校熱電偶和標準熱電偶同時測量同一對象的溫度，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，這種方法稱為 比較法 。 58 2. 熱電偶測溫誤差分析 （ 1） 分度誤差 ：指檢定時產(chǎn)生的誤差，其值不得超過允許誤差 。 （ 2） 冷端溫度引起的誤差 。 （ 3） 補償導線的誤差 ：它是由于補償導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 感溫元件與被測介質(zhì)進行充分的熱交換； 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 ? 用分度號為 K的鎳鉻 鎳硅熱電偶測量溫度，在沒有采取冷端溫度補償?shù)那闆r下，顯示儀表指示值為 500℃ ，而這時冷端溫度為 60℃ 。 ? 試問：實際溫度應(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，查表可得此時顯示儀表的實際輸入電勢為 ，由于這個電勢是由熱電偶產(chǎn)生的，即 ? 同樣，查表可得： =+= ? 由 表 可 得 ： t=557℃ 。即 實 際 溫 度 為 557℃ 。 mVttE O ),( ? mVEtE O )0,60()0,( ?? )0,(),()0,( 00 tEttEtE ??62 例題 ? 當熱端為 557℃ ，冷端為 20℃ 時，由于 ? E（ 20， 0） =,故有： ? E(t,t0)=E(t,0)E(t0,0) ? == ? 由此電勢，查表可得顯示儀表指示值應(yīng)為 ℃ 。 63 第三節(jié) 電阻溫度計 WZP2240/A級 3線 300/150mmE(0300℃ )隔爆熱電阻
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