温度传感器-热电偶的应用原理

一、温度传感器热电偶的应用原理

1 .温度传感器热电偶是工业上常用于zui的温度检测元件之一。 ①具有测量精度高的优点。 温度传感器热电偶直接与被测量对象接触，因此不受中间介质的影响。 ②测量范围广。 一般的温度传感器热电偶可以从-100~+1800℃开始持续地测量，某些特殊的温度传感器热电偶zui可以测量到-269℃(例如金铁镍钴合金)，zui可以测量到+2800℃(例如钨-铼)。 ③结构简单，使用方便。 温度传感器热电偶通常由两种不同的电线组成，且不受大小和开头限制，外面有保护套，使用方便。 2 .温度传感器热电偶测温的基本原理是将两个不同材料的导体或半导体a和b焊接构成一个闭合电路，当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温度差时，在两者之间产生电动势，在电路中形成大电流的现象被称为热电效应。 温度传感器热电偶利用这个效果工作。 3 .温度传感器热电偶的种类和结构形成(1)温度传感器热电偶的种类常用温度传感器热电偶分为标准温度传感器热电偶和非标准温度传感器热电偶2种。 调用的标准温度传感器热电偶是指国家标准规定了热电势与温度的关系、允许误差、统一的标准尺度的温度传感器热电偶，有与其配套的显示器。 非标准化温度传感器热电偶在使用范围和数量水平上不及标准化温度传感器热电偶，一般也没有统一的标尺表，主要用于特殊情况下的测量。 标准化温度传感器热电偶我国自1988年1月1日起，温度传感器热电偶和温度传感器热电阻均按IEC国际标准生产，将s、b、e、k、r、j、t 7种标准化温度传感器热电偶指定为我国统一设计型温度传感器热电偶。 (2)温度传感器热电偶的结构形式为了保证温度传感器热电偶可靠且稳定地工作，在其结构中①构成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固②两个热电极相互良好绝缘， 必须防止短路③补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接，需要可靠性④保护套必须保证热电极与有害介质充分隔离。 3 .温度传感器热电偶的冷端温度补偿温度传感器热电偶的材料一般是贵重的(特别是采用贵金属时)，但从测温点到计量仪表的距离较远，为了节约热电偶的材料，降低成本，用补偿导线将温度传感器热电偶的冷端(自由端)延长到温度比较稳定的控制室，进行计量 必须指出，温度传感器热电偶补偿导线的作用只是延伸热电极，使温度传感器热电偶的冷端子移动到控制室的仪表端子，其本身不能消除冷端子的温度变化对测温的影响。 因此，为了补偿冷却温度t0&ne，还需要其他修正方法，对0℃下的测温产生影响。 使用温度传感器热电偶的补偿导线时，要注意型号正确，极性不正确，补偿导线和温度传感器热电偶的连接端温度不得超过100℃。 二、温度传感器热阻的应用原理温度传感器热阻是中低温区zui中常用的温度传感器。 其主要特点是测量精度高，性能稳定。 其中铂热的电阻测度zui高，不仅在工业测温中，在标准标准仪器中也得到了广泛应用。 1 .温度传感器测温原理和材料温度传感器测温是根据金属导体的电阻值随温度的增加而增加的特性进行温度测定的。 温度传感器的热阻基本由纯金属材料制成，现在大多使用zui的是铂和铜，另外，现在开始用伊甸、镍、锰和铑等材料制造温度传感器的热阻。 2 .温度传感器热阻的结构①精通型温度传感器热阻工业中常用的温度传感器热阻感温元件(电阻体)的结构和特征如表2-1-11所示。 根据温度传感器测温电阻体的测温原理，被测温度的变化是根据温度传感器测温电阻体的电阻值的变化直接测定的，因此温度传感器测温电阻体的引线等各种引线电阻的变化会影响温度测定。 ②护套温度传感器测温电阻体护套温度传感器测温电阻体是组合了感温元件(电阻体)、导线、绝缘材料、不锈钢制套的坚固体，如图2-1-7所示，外径为&phi； 2~&phi； 8mm，zui小可达&phi； mm。 与普通型温度传感器的热阻相比，具有体积小、内部无气隙、热惯性上测量滞后小的优点②机械性能好、抗振动、抗冲击③能弯曲、安装容易④寿命长。 ③端面温度传感器测温电阻端面温度传感器测温电阻元件用经过特殊处理的电阻线材缠绕，紧贴在温度计端面上，其结构如图2-1-8所示。 与一般的轴向温度传感器的热阻相比，这能够更准确且迅速地反映被测量端面的实际温度，适用于测量金属和其他工件的端面温度。 ④隔爆型温度传感器热电断路隔爆型温度传感器热电阻体通过特殊结构的端子箱，将该壳体内部的爆炸性混合气体因火花或电弧等影响而产生的爆炸封闭在端子箱内，在生产现场不会引起爆炸。 隔爆型温度传感器的热阻可用于Bla~B3c级区域有爆炸危险场所的温度测量。 3 .温度传感器测温系统的构成(1)温度传感器测温系统一般由温度传感器测温电阻体、连接线和显示器等构成。 ①温度传感器的测温电阻体和显示器的分度编号必须一致②为了消除连接导线的电阻变化的影响，必须采用三线式连接法。 具体内容见本篇第三章。 (2)护套温度传感器测温电阻体护套温度传感器测温电阻体是组合了测温元件(电阻体)、导线、绝缘材料、不锈钢制套筒的坚固的体，如图2-1-7所示，其外径一般为&phi； 2~&phi； 8mm，zui小可达&phi； mm。 与普通型温度传感器的热阻相比，具有体积小、内部无气隙、热惯性上测量滞后小的优点②机械性能好、抗振动、抗冲击、③易弯曲、易安装④寿命长。 (3)端面温度传感器测温电阻体端面温度传感器测温电阻体用经过特殊处理的电阻线材卷绕，与温度计端面紧密接触的结构如图2-1-8所示。 与一般的轴向温度传感器的热阻相比，这能够更准确且迅速地反映被测量端面的实际温度，适用于测量金属和其他工件的端面温度。 (4)隔爆型温度传感器热电偶隔爆型温度传感器热电阻通过特殊结构的端子箱，为了使其壳体内部的爆炸性混合气体接受火花或电弧等阴影电阻的切断修理，必须改变电阻线的长度，对电阻值产生影响，因此更换新的电阻为好，采用焊接修理时，焊接后检查合格

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