表面熱電偶工作原理
兩種不同的導(dǎo)體接觸構(gòu)成回路時(shí),回路中將產(chǎn)生電勢(shì),這種電勢(shì)的大小直接與兩個(gè)接點(diǎn)之間的溫度差有關(guān),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。利用熱電效應(yīng)制成的感溫元件就是熱電偶,利用熱電偶作為感溫元件組成的溫度計(jì)就是熱電偶溫度計(jì)。在古典電子理論中,熱電勢(shì)由溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)兩部分構(gòu)成。溫差電勢(shì)是由均質(zhì)導(dǎo)體的兩端溫度差引起的。接觸電勢(shì)是當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A與B接觸時(shí),因兩者的自由電子密度不同,在接觸點(diǎn)產(chǎn)生電子擴(kuò)散,而形成的電勢(shì)。接觸電勢(shì)不但是溫度t的函數(shù),其對(duì)熱電勢(shì)的貢獻(xiàn)也遠(yuǎn)比溫差電勢(shì)大。測(cè)出熱電偶因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生的熱電勢(shì),根據(jù)熱電勢(shì)和溫度變化之間的函數(shù)關(guān)系就能知道引起熱電勢(shì)的溫度值。
兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的,其中,直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端),另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。
表面溫度計(jì)
由表面溫度傳感器和顯示儀表構(gòu)成。
表面溫度傳感器是構(gòu)成表面溫度計(jì)的關(guān)鍵性器件,其性能優(yōu)劣直接決定的表面溫度計(jì)的性能優(yōu)劣。通常表面溫度傳感器是一種的溫度傳感器,必須是具有極薄厚度的片狀外形,以避免由于傳感器的自身形狀導(dǎo)熱干擾原溫度場而引起測(cè)量誤差。
表面溫度傳感器可以是熱電偶,也可以是熱電阻。
顯示儀表可以是通常使用的熱電偶或熱電阻顯示儀,或數(shù)據(jù)記錄儀,或計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
表面熱電偶溫度計(jì)測(cè)量0~800℃范圍內(nèi)各種不同形狀靜態(tài)固體的表面溫度(其中針型測(cè)量導(dǎo)體表面溫度),由于攜帶方便、讀數(shù)直觀、反應(yīng)較快、價(jià)格便宜,常用為鍛造、熱壓、局部加熱、電機(jī)軸瓦、塑料注射機(jī)、金屬淬火、模具加工等現(xiàn)場測(cè)溫的有效工具。
為了適合各種形態(tài)固定的表面溫度測(cè)量和各種使用條件,溫度計(jì)測(cè)溫結(jié)構(gòu)分為三種,凸型溫度計(jì)(感溫元件為鎳鉻-銅鎳,并帶有顯示儀表弓型溫度計(jì)(感溫元件為鎳鉻-銅鎳,并帶有顯示儀表),針型溫度計(jì)(感溫元件為鎳鉻-鎳硅,并帶有顯示儀表)。
技術(shù)指標(biāo)
結(jié)構(gòu)特征 | 凸型 | 弓型 | 針型 | |
用 途 | 靜態(tài)固體平面溫度測(cè)量 | 靜態(tài)固體圓形、球形表面溫度測(cè)量 | 靜態(tài)導(dǎo)電固體表面溫度測(cè)量 | |
熱電偶種類 | 鎳鉻-銅鎳 | 鎳鉻-鎳硅 | ||
分度號(hào) | E、(EA-2) | K、(KU-2) | ||
測(cè)量范圍℃ | 0~200 | 0~300 | 0~600 | 0~800 |
精度等級(jí) | 4級(jí) | 3級(jí) | 3級(jí) | 3級(jí) |
熱響應(yīng)時(shí)間t0.5S | 8 | 10 | 8 |