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該怎樣選擇與安裝熱電偶？
日期：2024-07-26 04:27
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摘要：
該怎樣選擇與安裝熱電偶？熱電偶是熱電溫度計的敏感元件,是由兩種不同材料的金屬導體組成.兩種導體的一端焊接在一起作為測量端與被測介質(zhì)充分接觸,另一端作為參考端與溫度指示儀表相連接.
熱電偶的測溫原理是基于塞貝克效應,即:如果兩種不同成分的均質(zhì)導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就有電流通過(guò),那么兩端之間就存在電動(dòng)勢,也叫塞貝克電動(dòng)勢.其值大小只與組成熱電偶的金屬材料的性質(zhì),兩端溫差的大小有關(guān),而與熱電偶兩熱電極的幾何尺寸(長(cháng)度,直徑)及沿電極長(cháng)度方向的溫度分布無(wú)關(guān).熱電偶也可以看做是一種換能器,是將熱能轉化為電能,通過(guò)測量回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小,并利用熱電勢與溫度之間的函數關(guān)系而達到測溫的目的.
熱電偶的結構簡(jiǎn)單,性能穩定,測溫范圍寬,測溫精度高,使用方便,廣泛應用于機械工業(yè)生產(chǎn),科研等方面的熱處理中的測溫與控溫程序.根據組成熱電偶的材料及結構的不同,(可將熱電偶分成許多種類(lèi)).正確地選擇與安裝熱電偶,是合理使用熱電偶的前提,不但可以準確地得到溫度數值,保證產(chǎn)品質(zhì)量,而且還可以節省熱電偶材料的消耗. 熱電偶的選擇,首先應根據被測溫度的上限和使用環(huán)境來(lái)選擇熱電偶的熱電極和保護套管,其次根據被測對象的結構和安裝特點(diǎn)來(lái)選擇熱電偶的規格尺寸.熱電偶按結構形式不同可分為:普通工業(yè)型,愷裝型,高性能實(shí)體型和特種型熱電偶.
常見(jiàn)的普通工業(yè)用熱電偶有以下幾種:
(1)鉑鍺10一鉑熱電偶屬于貴金屬熱電偶,其正極的名義成分為含鍺10%的鉑鍺合金(SP),負極為純鉑(SN).長(cháng)期使用溫度1300 OC,短期使用溫度1600 cC.物理,化學(xué)性能穩定,抗氧化性能強.宜在氧化,惰性環(huán)境中連續使用.一般用于準確度要求較高的高溫測量,但其價(jià)格昂貴,機械強度差,熱電動(dòng)勢小,需配用靈敏度高的顯示儀表,分度號為S。
(2)鎳鉻一鎳硅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為含10%的鎳鉻合金(KP),負極為含硅3%的鎳硅合金(KN),負極親磁性.長(cháng)期使用溫度1000 9C,短期使用溫度1200 `C,熱電勢比S型熱電偶大4一5倍,線(xiàn)性度極好,使用溫度范圍寬,是廉金屬熱電偶中性能穩定的一種.宜在氧化性,惰性環(huán)境中連續使用,價(jià)格便宜,誤差約在7℃左右.但其熱電極不易做得太均勻,易氧化,尤其在低溫狀態(tài),其穩定性差,分度號為K
(3)鎳鉻一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為鎳鉻合金(EP),負極為銅鎳合金(EN).長(cháng)期使用溫度600 0C,短期使用溫度800 9C,大的特點(diǎn)是熱電動(dòng)勢率大,即靈敏度高,但極易被氧化,分度號為E.
(4)銅一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為純銅(TP),負極為康銅(銅鎳)合金(TN).在低溫狀態(tài)普遍應用的一種熱電偶,測溫范圍一200一300 OC,熱電極絲的均勻性好,穩定性高,靈敏度好,價(jià)格低廉,分度號為T(mén)o愷裝型熱電偶是將熱電極絲裝在有絕緣材料的金屬套管中,經(jīng)組合加工成可彎曲的堅實(shí)的組合體,再依所需長(cháng)度截斷,對其測量端和參考端進(jìn)行加工即制成愷裝型熱電偶.該種熱電偶可以做得很細很長(cháng),在使用中可隨測量需要而彎曲.其測溫范圍寬,響應速度快,熱接點(diǎn)處的熱容量小,使用壽命長(cháng).同時(shí)其機械強度高,耐壓性能高,適應性廣,繞性大,安裝使用方便,應用極其廣泛.
熱電偶的測溫原理是基于塞貝克效應,即:如果兩種不同成分的均質(zhì)導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就有電流通過(guò),那么兩端之間就存在電動(dòng)勢,也叫塞貝克電動(dòng)勢.其值大小只與組成熱電偶的金屬材料的性質(zhì),兩端溫差的大小有關(guān),而與熱電偶兩熱電極的幾何尺寸(長(cháng)度,直徑)及沿電極長(cháng)度方向的溫度分布無(wú)關(guān).熱電偶也可以看做是一種換能器,是將熱能轉化為電能,通過(guò)測量回路中產(chǎn)生的電動(dòng)勢大小,并利用熱電勢與溫度之間的函數關(guān)系而達到測溫的目的.
熱電偶的結構簡(jiǎn)單,性能穩定,測溫范圍寬,測溫精度高,使用方便,廣泛應用于機械工業(yè)生產(chǎn),科研等方面的熱處理中的測溫與控溫程序.根據組成熱電偶的材料及結構的不同,(可將熱電偶分成許多種類(lèi)).正確地選擇與安裝熱電偶,是合理使用熱電偶的前提,不但可以準確地得到溫度數值,保證產(chǎn)品質(zhì)量,而且還可以節省熱電偶材料的消耗. 熱電偶的選擇,首先應根據被測溫度的上限和使用環(huán)境來(lái)選擇熱電偶的熱電極和保護套管,其次根據被測對象的結構和安裝特點(diǎn)來(lái)選擇熱電偶的規格尺寸.熱電偶按結構形式不同可分為:普通工業(yè)型,愷裝型,高性能實(shí)體型和特種型熱電偶.
常見(jiàn)的普通工業(yè)用熱電偶有以下幾種:
(1)鉑鍺10一鉑熱電偶屬于貴金屬熱電偶,其正極的名義成分為含鍺10%的鉑鍺合金(SP),負極為純鉑(SN).長(cháng)期使用溫度1300 OC,短期使用溫度1600 cC.物理,化學(xué)性能穩定,抗氧化性能強.宜在氧化,惰性環(huán)境中連續使用.一般用于準確度要求較高的高溫測量,但其價(jià)格昂貴,機械強度差,熱電動(dòng)勢小,需配用靈敏度高的顯示儀表,分度號為S。
(2)鎳鉻一鎳硅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為含10%的鎳鉻合金(KP),負極為含硅3%的鎳硅合金(KN),負極親磁性.長(cháng)期使用溫度1000 9C,短期使用溫度1200 `C,熱電勢比S型熱電偶大4一5倍,線(xiàn)性度極好,使用溫度范圍寬,是廉金屬熱電偶中性能穩定的一種.宜在氧化性,惰性環(huán)境中連續使用,價(jià)格便宜,誤差約在7℃左右.但其熱電極不易做得太均勻,易氧化,尤其在低溫狀態(tài),其穩定性差,分度號為K
(3)鎳鉻一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為鎳鉻合金(EP),負極為銅鎳合金(EN).長(cháng)期使用溫度600 0C,短期使用溫度800 9C,大的特點(diǎn)是熱電動(dòng)勢率大,即靈敏度高,但極易被氧化,分度號為E.
(4)銅一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為純銅(TP),負極為康銅(銅鎳)合金(TN).在低溫狀態(tài)普遍應用的一種熱電偶,測溫范圍一200一300 OC,熱電極絲的均勻性好,穩定性高,靈敏度好,價(jià)格低廉,分度號為T(mén)o愷裝型熱電偶是將熱電極絲裝在有絕緣材料的金屬套管中,經(jīng)組合加工成可彎曲的堅實(shí)的組合體,再依所需長(cháng)度截斷,對其測量端和參考端進(jìn)行加工即制成愷裝型熱電偶.該種熱電偶可以做得很細很長(cháng),在使用中可隨測量需要而彎曲.其測溫范圍寬,響應速度快,熱接點(diǎn)處的熱容量小,使用壽命長(cháng).同時(shí)其機械強度高,耐壓性能高,適應性廣,繞性大,安裝使用方便,應用極其廣泛.
