熱電偶是由兩根不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接或鉸接而成,其中焊接的一端稱為熱電偶的熱端(也叫工作端),和導(dǎo)線或儀表連接的一端稱為冷端。根據(jù)導(dǎo)體材料的不同,熱電偶分S型、K型、J型等多種材料。
Elstein K型熱電偶
熱電偶的基本工作原理是熱電效應(yīng):將兩種不同成分的金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體兩端相互連接在一起,組成一個(gè)閉合回路,當(dāng)兩連接點(diǎn)a、b所處溫度不同時(shí),此時(shí)回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢,形成熱電流現(xiàn)象。
熱電效應(yīng)
熱電偶使用時(shí),把熱端放置在待測材料或環(huán)境中,冷端置于生產(chǎn)設(shè)備外面,如果兩端的溫度不同,則在熱電偶的回路中便會(huì)產(chǎn)生熱電勢。熱電偶的熱電勢與溫度有一 一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,將相關(guān)數(shù)據(jù)列成表格,該表格稱為熱電偶分度表。使用測溫儀表測量熱電偶的熱電勢后,便可知被測物的溫度高低。
K型熱電偶分度表
熱電偶的總熱電勢與兩接點(diǎn)的溫度差有一定關(guān)系,可用以下公式表示:
其中,
為總電動(dòng)勢;
為熱端電動(dòng)勢;
為冷端電動(dòng)勢。
由公式可知,在熱端溫度不變(即不變)的情況下,冷端溫度變化,會(huì)對(duì)熱電偶的測溫有很大影響,常常會(huì)照成測量誤差。
舉一例來進(jìn)一步說明。下圖是同一加熱器真實(shí)溫度300℃時(shí),對(duì)應(yīng)不同冷端,測溫儀表顯示的溫度可能是多少?
由分度表可知,300℃、130℃、25℃的等值熱電勢分別為12.21mV、5.33mV、1.01mV,在熱端溫度不變的情況下,如果以A點(diǎn)130℃作為冷端,測溫儀表的讀數(shù)為12.21mV-5.33mV=6.88mV,或?yàn)?69℃;如果以B 點(diǎn)25℃作為冷端,測溫儀表的讀數(shù)為12.21mV-1.01mV=11.20mV,或?yàn)?75℃。
可見,不同的冷端,對(duì)測量結(jié)果有非常大的干擾。因此,在工業(yè)上常采用補(bǔ)償導(dǎo)線的方法消除類似誤差。具體的,可與我司聯(lián)系進(jìn)一步溝通了解。