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k型熱電偶
閱讀�5876時間�2017-04-28 16:16:33

K�熱電�是一種溫�傳感�,K型熱電偶通常�顯示儀�,記錄儀表和電子�(diào)節(jié)�配套使用�

概述

  K型熱電偶作為一種溫度傳感器,K型熱電偶通常和顯示儀�,記錄儀表和電子�(diào)節(jié)器配套使用。K型熱電偶可以直接測量各種生產(chǎn)中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介�(zhì)以及固體的表面溫��
  高清K型熱電偶圖片
  高清K型熱電偶圖片
  K型熱電偶通常由感溫元�、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成�
  K型熱電偶是目前用量的廉金屬熱電偶,其用量為其他熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.2mm�4.0mm�
  正極(KP)的名義化學成分為:Ni:Cr=90:10,負極(KN)的名義化學成分為:Ni:Si=97�3,其使用溫度�-200℃~1300℃�
  K型熱電偶具有線性度�,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�,價格便宜等�(yōu)�,能用于氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所采用�
  K型熱電偶不能直接在高溫下用于�,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��

測溫原理

  熱電偶測溫必須由熱電�、連接�(dǎo)線及顯示儀表三部分組成。下圖是最簡單的熱電偶測溫�
  熱電偶蕊及測溫電偶絲1 ,如果將熱電偶的熱端加熱,使得冷、熱兩端的溫度不�,則在該熱電偶回路中就會�(chǎn)生熱電勢,這種物理�(xiàn)象就稱為熱電�(xiàn)�(即熱電效�(yīng))。在熱電偶回路中�(chǎn)生的電勢由溫差電勢和接觸電勢兩部分組�。接觸電勢:它是兩種電子密度不同的導(dǎo)體相互接觸時�(chǎn)生的一種熱電勢。當兩種不同的導(dǎo)體A和B相接觸時,假�(shè)�(dǎo)體A和B的電子密度分別為Na和Nb并且Na>Nb,則在兩�(dǎo)體的接觸面上,電子在兩個方向的擴散率就不相�,由�(dǎo)體A擴散到導(dǎo)體B的電子數(shù)比從B擴散到A的電子數(shù)要多。導(dǎo)體A失去電子而顯正電,導(dǎo)體B獲得電子而顯負電。因此,在A、B兩導(dǎo)體的接觸面上便形成一個由A到B的靜電場,這個電場將阻礙擴散運動的繼�(xù)進行,同時加速電子向相反方向運動,使從B到A的電子數(shù)增多,達到動�(tài)平衡狀�(tài)。此時A、B之間也形成一電位�,這個電位差稱為接觸電勢。此電勢只與兩種�(dǎo)體的性質(zhì)相接觸點的溫度有�(guān),當兩種�(dǎo)體的材料一�,接觸電勢僅與其接點溫度有關(guān)。溫度越�,導(dǎo)體中的電子就越活�,由A�(dǎo)體擴散到B�(dǎo)體的電子就越�,接觸面處所�(chǎn)生的電動勢就越大,即接觸電勢越大�

安裝注意�

  k型熱電偶安裝注意�
  (1)熱電偶應(yīng)盡量垂直裝在水平或垂直管道上,安裝時�(yīng)有保護套管,以方便檢修和更換�
  (2)熱電偶的冷端�(yīng)處在同一�(huán)境溫度下,應(yīng)使用同型號的補償�(dǎo)�,且正負要接對�
  (3)測量管道�(nèi)溫度�,元件長度應(yīng)在管道中心線�(即保護管插入深度�(yīng)為管徑的一�)�
  (4)溫度動圈表安裝時,開孔尺寸要合適,安裝要美觀大方�
  (5)高溫區(qū)使用耐高溫電纜或耐高溫補償線�
  (6)要根�(jù)不同的溫度選�
  (7)接線要合理美觀,表針指示要正確。不同的測量元件。一般測量溫度大�100℃時,應(yīng)選擇熱電偶,小于100℃時選擇熱電��

熱響�(yīng)時間的測�

  測量K型熱電偶的熱響應(yīng)時間實際上是比較�(fù)雜的,不同的試驗條件會產(chǎn)生不同的測量�(jié)�,這是由于受周圍介�(zhì)的換熱率影響,換熱率�,則熱響�(yīng)時間就短�
  為了使熱電偶的熱響應(yīng)時間具有可比�,國家標準規(guī)定:熱響�(yīng)時間�(yīng)在專用水流試驗裝置上進行。該裝置的水流速度�(yīng)保持0.4±0.05m/s,初始溫度在5-45℃的范圍�(nèi),溫度階 躍值為40-50�。在試驗過程�,水的溫度變化應(yīng)不大于溫度階躍值的±1%。被試熱電偶的置入深度為150mm或設(shè)計的置入深度�
  由于熱電偶在室溫附近熱電勢很�,熱響應(yīng)時間不容易測�,因此國家標準規(guī)定可采用同規(guī)格的K型熱電偶的熱電極組件替換其自身的熱電極組�,然后進行試驗�
  試驗時應(yīng)記錄熱電偶的輸出變化至相當于溫度階躍變化50%的時間T0.5,必要時可記錄變�10%的熱響應(yīng)時間T0.1和變�90%的熱響應(yīng)時間T0.9。所記錄的熱響應(yīng)時間,應(yīng)是同一試驗 至少三次測試�(jié)果的平均�,每次測量結(jié)果對于平均值的偏離�(yīng)在�10%以內(nèi)。此�,形成溫度階躍變化所需的時間不�(yīng)超過被測試熱電偶的T0.5的十分之一。記錄儀器或儀表的� �(yīng)時間不應(yīng)超過被試熱電偶的T0.5的十分之一�

安裝注意點四大定�

  1,均�(zhì)�(dǎo)體定律熱電偶絲由同一種均�(zhì)材料(導(dǎo)體或半導(dǎo)體)兩端焊接組成閉合回路,無論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分�,將不產(chǎn)生接觸電勢,溫差電勢相抵�,回路中總電勢為�??梢姡瑹犭娕急仨氂蓛煞N不同的均�(zhì)�(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)�。若熱電極材料不均勻,由于溫度梯存在,將會產(chǎn)生附加熱電勢�
  2,中間導(dǎo)體定律在熱電偶回路中接入中間�(dǎo)體(第三�(dǎo)體),只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,中間�(dǎo)體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影�,這就是中間導(dǎo)體定�。應(yīng)用:依據(jù)中間�(dǎo)體定律,在熱電偶實際測溫�(yīng)用中,常采用熱端焊接、冷端開路的形式,冷端經(jīng)連接�(dǎo)線與顯示儀表連接�(gòu)成測溫系�(tǒng)。有人擔心用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢會使測量�(chǎn)生附加誤�。根�(jù)這個定律,是沒有這個誤差的�
  3,中間溫度定律熱電偶回路兩接點(溫度為T、T0)間的熱電勢,等于熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數(shù)�。Tn稱中間溫度。應(yīng)用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)�,當冷端溫度不為0攝氏度時,不能利用已知回路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取熱端溫度�;也不能利用已知回路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取的溫度�,再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值,需按中間溫度定律進行修正。初學者經(jīng)常不按中間溫度定律來修正�
  4,參考電極定律這個定律是人士才研究、關(guān)注的,一般生�(chǎn)、使用環(huán)節(jié)的人士不太了�,簡單說明就是:用高純度鉑絲做標準電極,假設(shè)鎳鉻-鎳鉻熱電偶的正負極分別和標準電極配對,他們的值相加是等于這支鎳鉻-鎳鉻的值�

 

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