熱電偶溫度傳感器實際上是能量轉(zhuǎn)換器，將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用產(chǎn)生的熱電勢測量溫度。 熱電偶是一次儀表，直接測量溫度，將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動勢信號，用電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換為被測介質(zhì)的溫度。 熱電偶測溫的基本原理是兩個不同成分的材質(zhì)導(dǎo)體構(gòu)成閉合電路，兩端存在溫度梯度時，電流流過電路，此時兩端之間存在電動勢―熱電動勢，即所謂塞貝克效應(yīng)。 兩種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度高的一方為工作端，溫度低的一方為自由端，自由端始終處于一定的溫度。 根據(jù)熱電動勢和溫度的函數(shù)關(guān)系，制作熱電偶索引表的分度表在自由端溫度為0℃的條件下得到，根據(jù)熱電偶的不同，分度表也不同。 在熱電偶電路中插入第三金屬材料的情況下，如果該材料的兩個接點的溫度相同，則熱電偶產(chǎn)生的熱電勢不變化，即不受第三金屬訪問電路的影響。 因此，測溫?zé)犭娕紩r，如果訪問測量儀器測量熱電動勢，則可以得知被測介質(zhì)的溫度。 影響熱電偶溫度傳感器工作的因素很多，其中插入深度、響應(yīng)時間、熱阻增加、熱輻射4個因素為zui的主要因素，現(xiàn)將介紹如下。 選擇熱電偶測溫點時zui很重要。 測溫點的位置在生產(chǎn)過程中必須是典型的、非典型的，否則會喪失測量和控制的意義。 熱電偶插入被測量場所后，沿傳感器的長度方向產(chǎn)生熱流。 環(huán)境溫度低的話會有熱損失。 熱電偶溫度傳感器與被測量對象的溫度不一致，產(chǎn)生測溫誤差。 也就是說，熱傳導(dǎo)引起的誤差與插入深度有關(guān)。 插入深度與保護(hù)管的材質(zhì)有關(guān)。 金屬保護(hù)管導(dǎo)熱性好，插入深度必須深，陶瓷材料絕熱性好，插入淺。 關(guān)于工程的測溫，其插入深度也與測量對象靜止或流動等狀態(tài)有關(guān)。 例如，流動的液體和高速氣流的溫度的測定不受上述限制。 插入深度可以很淺。 具體數(shù)值應(yīng)由實驗決定。 接觸法測溫的基本原理是測溫元件與被測者實現(xiàn)熱平衡。 因此，測溫時需要保持一定的時間，使兩者達(dá)到熱平衡。 保持時間的長度與測溫元件的熱響應(yīng)時間有關(guān)。 熱響應(yīng)時間主要根據(jù)傳感器的結(jié)構(gòu)和測量條件而有很大差異。 對于氣體介質(zhì)，特別是靜止氣體，在為了取得平衡必須保持至少30min以上的液體中，zui也立即變成5min以上。 對于溫度不斷變化的被測場所，特別是瞬間變化的過程，全過程要求僅為1秒，傳感器的響應(yīng)時間要求為毫秒水平。 因此，一般的溫度傳感器不僅會使被測定對象的溫度變化速度產(chǎn)生延遲，還會因未達(dá)到熱平衡而產(chǎn)生測定誤差。 zui較好選擇響應(yīng)快的傳感器。 對熱電偶來說，除保護(hù)管的影響外，熱電偶的測量端徑也是其主要因素，偶數(shù)線越細(xì)，測量端徑越小，熱響應(yīng)時間越短。 高溫下使用的熱電偶溫度傳感器，如果被檢測介質(zhì)為氣體，則堆積在保護(hù)管表面的灰塵等溶解于表面，保護(hù)管的熱阻增大的被檢測介質(zhì)為熔體，則在使用中熔渣堆積，不僅熱電偶的響應(yīng)時間增加，指示溫度也降低。 因此，除定期檢定外，為了減少誤差，還需要經(jīng)常進(jìn)行吸引檢查。 例如，進(jìn)口銅熔爐不僅具備連續(xù)測溫?zé)犭娕紲囟葌鞲衅?，還具備消耗型熱電偶測溫裝置，及時校正連續(xù)測溫用熱電偶的正確性。 插入爐內(nèi)的測溫用熱電偶溫度傳感器通過來自高溫物體的熱輻射被加熱。 爐內(nèi)氣體透明，而且熱電偶和爐壁的溫度差大時，會因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。 一般來說，為了減少熱輻射誤差，加大熱傳導(dǎo)，使?fàn)t壁溫度盡可能接近熱電偶的溫度。 另外，熱電偶的安裝位置應(yīng)盡量避免固體的熱輻射，避免輻射到熱電偶表面，熱電偶zui較好具有熱輻射屏蔽罩。 傳感技術(shù)，物聯(lián)天下-九純健技術(shù)

本文熱電偶高頻詞： 測溫  測量 

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