熱電偶測(cè)溫基本原理
發(fā)布時(shí)間:2024/12/28 09:03:56
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熱電偶測(cè)溫基本原理
熱電偶是一種感溫元件,是一次儀表,它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào), 再通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。
熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過,此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。
兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系, 制成熱電偶分度表; 分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí), 只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同, 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此, 在熱電偶測(cè)溫時(shí), 可接入測(cè)量?jī)x表, 測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后, 即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。
熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度,對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意如下幾個(gè)問題:
1:熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù);
2 :熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無關(guān),只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);
3:當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢(shì)的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。
熱電偶和溫度變送器有什么關(guān)系和區(qū)別?是不是熱電偶在溫度變送器里頭?經(jīng)常有剛接觸熱電偶的人會(huì)對(duì)這有困惑,其實(shí)這個(gè)需要看溫度變送器的類型。
溫度變送器采用熱電偶、熱電阻作為測(cè)溫元件,從測(cè)溫元件輸出信號(hào)送到變送器模塊,經(jīng)過穩(wěn)壓濾波、運(yùn)算放大、非線性校正、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向保護(hù)等電路處理后,轉(zhuǎn)換成與溫度成線性關(guān)系的4~20mA電流信號(hào)輸出。溫度變送器可以分為:一體化的溫度變送器,集熱電偶與變送器為一體;一般常見的溫度變送器是在熱電偶接線盒的一個(gè)圓形模塊,熱電偶一般輸出時(shí)毫伏信號(hào),加一個(gè)溫度變送器模塊就可以把毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成4--20毫安的標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)。
溫度電流變送器是把溫度傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào),連接到二次儀表上,從而顯示出對(duì)應(yīng)的溫度。溫度電流變送器的作用就是把電阻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào),輸入儀表,顯示溫度。
溫度變送器如果數(shù)據(jù)顯示不準(zhǔn),基本可以通過以下幾點(diǎn)檢查:
1.變送器本體原因
2.線路長(zhǎng),信號(hào)衰減;
3.線路阻抗不匹配;
4.信號(hào)受干擾,沒有屏蔽。
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