在使用熱電偶時 ,必須對參考端溫度進行自動補償 ,才能正確顯示出被測溫度值。參考端溫度補償大致有兩種方案 :一種是利用硬件 (例如參考端溫度補償器 )進行補償 ;另一種則是用計算機軟件對測量值進行修正 ,來消除由環(huán)境溫度引起的測量誤差。但是當(dāng)環(huán)境溫度不斷發(fā)生變化時 ,設(shè)計工作就變得比較復(fù)雜。
熱電偶自動進行溫度補償?shù)男路f測溫電橋電路 ,它不僅能對參考端溫度進行自動補償 ,并對K型熱電偶的非線性特性進行校正 ,使數(shù)字儀表直接顯示出被測點的溫度值 ,還利用內(nèi)置硅晶體管發(fā)射結(jié) (或硅二極管 )作半導(dǎo)體溫度傳感器來測量室溫。由它構(gòu)成的數(shù)字測溫儀 ,電路簡單 ,成本低廉 ,準(zhǔn)確度高 ,便于調(diào)試。其測溫準(zhǔn)確度可達(dá)± 1%左右 ,分辨力為 1℃。
熱電偶具有線性度好,熱電動勢較大,靈敏度高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化性能強,價格便宜等優(yōu)點,能用于氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所采用。不能直接在高溫下用于硫,還原性或還原,氧化交替的氣氛中和真空中,也不推薦用于弱氧化氣氛。
熱電偶特點:
1. 檢出(測溫)元件熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測元件之一。必須配二次儀表,其優(yōu)點是:
① 測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
② 測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測量,某些特殊熱電偶zui低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),zui高可達(dá)+2800℃(如鎢-錸)。熱電偶為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(BP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為30%,含鉑為70%,負(fù)極(BN)為鉑銠合金,含銠為量6%,該熱電偶長期zui高使用溫度為1600℃,短期zui高使用溫度為1800℃。
③ 構(gòu)造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。
2.根據(jù)溫度測量范圍及精度,選用相應(yīng)分度號的熱電偶
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時,一般選用熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低于400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負(fù)溫測量一般用T型電偶,在低溫時T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。
熱電偶使用壽命與其劣化有關(guān),所謂熱電偶的劣化,即熱電偶經(jīng)使用后,出現(xiàn)老化變質(zhì)的現(xiàn)象。由金屬或合金構(gòu)成的熱電偶,在高溫下其內(nèi)部晶粒要逐漸長大,同時,合金中含有少量雜質(zhì),其位置或形狀也將發(fā)生變化,而且,同周圍環(huán)境中的氣體也要發(fā)生反應(yīng)。伴隨上述變化,熱電偶的熱電動勢也將極其敏感地發(fā)生變化。因此熱電偶的劣化是不可避免的。熱電偶的劣化是一個量變過程,對其定量很困難,將隨熱電偶的種類、直徑、使用溫度、氣氛、時間的不同而變化。熱電偶的使用壽命是指熱電偶劣化發(fā)展到超過允許誤差,甚至斷線不能使用的時間。有關(guān)熱電偶使用壽命的判斷,日本是依據(jù)JIS(C-1602-1995)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的熱電偶連續(xù)使用時間。對B、R、S型熱電偶而言為2 000 h,K、E、J、T型熱電偶為10 000h。在實際使用時,裝配式熱電偶通常帶有保護管,只有在特殊情況下才裸絲使用。因此,在多數(shù)場合下,保護管的壽命決定了熱電偶壽命。對熱電偶的實際使用壽命的判斷,必須是通過長期征集、積累實際使用狀態(tài)下的數(shù)據(jù),才有可能給出準(zhǔn)確的結(jié)果。
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