山东建筑大学热工检测课第4章课件.ppt

第一节 热电现象及热电偶定律 一 热电现象及热电偶测温原理 它既可以用于流体温度测量，也可以用于固体温度测量。既可以测量静态温度，也能测量动态温度。 并且直接输出直流电压信号，便于测量、信号传输、自动记录和控制等。 将两种不同的导体或半导体连成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势。 是导体A右端的温度为T时的电子密度 是导体B左端的温度为T时的电子密度 二 热电偶的基本定律 1 均质导体定则 2 中间导体定则 2 中间导体定则 2 中间导体定则 3 标准电极定则 已知热电偶的两个电极A、B分别与另一电极C组成的热电偶的热电势为 EAC(T,T0)和EBC(T,T0) ， 则在相同接点温度(T,T0)下，由A、B电极组成的热电偶的热电势 EAB(T,T0)为: 　 例如，铂铑30—铂热电偶的EAC（1084.5℃ , 0℃）=13.976mv, 4 中间温度定则 热电偶参考端补偿导线法处理 ※原理：在一定温度范围内，与配用热电偶的热电特性相同的一对带有绝缘层的廉价金属导线为补偿导线。 常用补偿导线的结构分为普通型和带屏蔽层型两种 按照补偿原理分为补偿型及延伸型两种补偿导线 按使用温度可分为一般用（0～100℃）和耐热用（0～200℃） 注意 两个接点温度不能超过规定温度 两个接点温度应当相同。否则，由于热电偶与补偿导线的热电特性并不完全相同，可能会引起较大的测量误差。 正负极不能接反 第二节 标准化与非标准化热电偶 一 热电极材料及其热电性质 在测温范围内热电性能稳定，不随时间和被测对象而变化； 在测温范围内物理化学性能稳定，不易氧化和腐蚀，耐辐射； 所组成的热电偶要有足够的灵敏度，热电势随温度的变化牢要足够大； 一 热电极材料及其热电性质 热电特性接近单值线性或近似线性； 电导率高，电阻温度系数小； 机械性能好，机械强度高，材质均匀；工艺性好，易加工，复制性好价格便宜。 二 标准化热电偶 1廉金属热电偶 1）T型（铜－康铜）热电偶 2）K型（镍铬－镍铝或镍硅）热电偶 3）E型（镍铬－康铜）热电偶 4）J型（铁－康铜）热电偶 K型（镍铬—镍硅）热电偶 这是一种贱金属热电偶，它的特点是价格低廉，灵敏度高，复现性较好，高温下抗氧化能力强，是工业和实验室中大量采用的一种热电偶。但在还原性介质或含硫化物气氛中易被侵蚀。 T型（铜—康铜）热电偶 这是一种贱金属热电偶，测量精度高，稳定性好，低温时灵敏度高，价格低廉。 E型（镍铬—康铜）热电偶 这是一种贱金属热电偶，在以上几种热电偶中它的灵敏度最高，但抗氧化及抗硫化物介质的能力较差，适于在中性或还原性气氛中使用。 2 贵金属热电偶 1）S型（铂铑10－铂）热电偶 2）R型（铂铑13－铂）热电偶 3）B型（铂铑30－铂铑6）热电偶 S型（铂铑10—铂）热电偶 这是一种贵金属热电偶，它的特点是精度高，物理化学性能稳定，测温上限高，适于在氧化或中性气氛介质中使用。另外，它的热电势较小，灵敏度较低，价格昂贵。它不仅可用于工业和实验室测温，更为重要的是它可以保存为基准热电偶和传递为各级标准热电偶。 B型（铂铑30—铂铑6）热电偶 这是一种贵金属热电偶，它的特点是测温上限短时可达1800℃，测量精度高，适于在氧化或中性气氛介质中使用。但不宜在还原气氛中使用，灵敏度较低，价格昂贵。 三 非标准化热电偶 （1）钨－铼系热电偶 （2）钨－铱系热电偶 （3）其他非标准化热电偶 四 热电偶的构造 1 普通热电偶 2 铠装热电偶 3 薄膜热电偶 1 普通热电偶 （1）热电极 （2）绝缘材料 （3）保护套管 2 铠装热电偶 WRTK2-434/ⅡΦ8*1000mm? 铠装固定卡套法兰热电偶 WRSK-143/ⅡΦ6*1000mm Gh3030? 铠装防爆热电偶 WRNK-332/ⅠΦ4*1000mm Gh2520? 铠装可动卡套螺纹热电偶 第三节 热电偶冷端温度补偿 一 计算法 二 冰点槽法 三 补偿电桥法 3 热电偶冷端温度补偿 热电偶的总热电势为温度T和T0的函数 一 计算法 热电偶冷端温度T0通常为环境温度而不是0℃，此时需要进行计算修正。 二 冰点槽法 三 补偿