一、熱電偶的測量原理是什么?
熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應,即兩種不同成分的導體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內產(chǎn)生熱電流的物理現象。
熱電偶由兩根不同導線(xiàn)(熱電極)組成,它們的一端是互相焊接的,形成熱電偶的測量端(也稱(chēng)工作端)。將它插入待測溫度的介質(zhì)中;而熱電偶的另一端
(參比端或自由端)則與顯示儀表相連。如果熱電偶的測量端與參比端存在溫度差,則顯示儀表將指出熱電偶產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢。
二、熱電阻的測量原理是什么?
熱電阻是利用金屬導體或半導體有溫度變化時(shí)本身電阻也隨著(zhù)發(fā)生變化的特性來(lái)測量溫度的,熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用細金屬絲均勻地繞在絕緣材料作成的骨架上或通過(guò)激光濺射工藝在基片形成。當被測介質(zhì)有溫度梯度時(shí),則所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質(zhì)層的平均溫度。
三、如何選擇熱電偶和熱電阻?
根據測溫范圍選擇:500℃以上一般選擇熱電偶,500℃以下一般選擇熱電阻;
根據測量精度選擇:對精度要求較高選擇熱電阻,對精度要求不高選擇熱電偶;
根據測量范圍選擇:熱電偶所測量的一般指“點(diǎn)”溫,熱電阻所測量的一般指空間平均溫度;
四、什么是鎧裝熱電偶,有什么優(yōu)點(diǎn)?
在IEC1515的標準中名稱(chēng)為《mineral insulated thermocouple
cable》,即無(wú)機礦物絕緣熱電電偶纜。將熱電極、絕緣物和護套通過(guò)整體拉制而形成的,外表面好像是被覆一層“鎧裝”,故稱(chēng)為鎧裝熱電偶。同一般裝配式熱電偶相比,具有耐壓高、可彎曲性能好、抗氧化性能好及使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。
五、熱電偶的分度號有哪幾種?有何特點(diǎn)?
熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶,N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。
S分度號的特點(diǎn)是抗氧化性能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,長(cháng)期使用溫度1400℃,短期1600℃。在所有熱電偶中,S分度號的準確度等級***高,通常用作標準熱電偶;
R分度號與S分度號相比除熱電動(dòng)勢大15%左右,其它性能幾乎完全相同;B分度號在室溫下熱電動(dòng)勢極小,故在測量時(shí)一般不用補償導線(xiàn)。它的長(cháng)期使用溫度為1600℃,短期1800℃??稍谘趸曰蛑行詺夥罩惺褂?,也可在真空條件下短期使用。
N分度號的特點(diǎn)是1300℃下高溫抗氧化能力強,熱電動(dòng)勢的長(cháng)期穩定性及短期熱循環(huán)的復現性好,耐核輻照及耐低溫性能也好,可以部分代替S分度號熱電偶;
K分度號的特點(diǎn)是抗氧化性能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,長(cháng)期使用溫度1000℃,短期1200℃。在所有熱電偶中使用***廣泛;
E分度號的特點(diǎn)是在常用熱電偶中,其熱電動(dòng)勢***大,即靈敏度***高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用,使用溫度0-800℃;
J分度號的特點(diǎn)是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃),也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃),并且耐H2及CO氣體腐蝕,多用于煉油及化工;
T分度號的特點(diǎn)是在所有廉金屬熱電偶中準確度等級***高,通常用來(lái)測量300℃以下的溫度。
六、熱電阻的引出線(xiàn)方式有幾種?都有什么影響?
熱電阻的引出線(xiàn)方式有3種:即2線(xiàn)制、3線(xiàn)制、4線(xiàn)制。
2線(xiàn)制熱電阻配線(xiàn)簡(jiǎn)單,但要帶進(jìn)引線(xiàn)電阻的附加誤差。因此不適用制造A級精度的熱電阻,且在 使用時(shí)引線(xiàn)及導線(xiàn)都不宜過(guò)長(cháng)。
3線(xiàn)制可以消除引線(xiàn)電阻的影響,測量精度高于2線(xiàn)制。作為過(guò)程檢測元件,其應用***廣。
4線(xiàn)制不***可以消除引線(xiàn)電阻的影響,而且在連接導線(xiàn)阻值相同時(shí),還可以消除該電阻的影響。在高精度測量時(shí),要采用4線(xiàn)制。
七、N型熱電偶與K型熱電偶相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?
N型熱電偶的優(yōu)點(diǎn):
高溫抗氧化能力強,長(cháng)期穩定性強。K型熱電偶鎳鉻的正極中Cr、Si元素擇優(yōu)氧化引起合金成分不均勻及熱電動(dòng)勢漂移等,在N型熱電偶增加Cr、Si含量,使鎳鉻合金的氧化模式由內氧化轉變?yōu)橥庋趸?,致使氧化反?**在表面進(jìn)行;
低溫短期熱循環(huán)穩定性好,且抑制了磁性轉變;
耐核輻射能力強。N型熱電偶取消了K型中的易蛻變元素Mn、Co,使抗中子輻照能力進(jìn)一步加強;
在400~1300℃范圍內,N型熱電偶的熱電特性的線(xiàn)性比K型好。
N型熱電偶的缺點(diǎn):
N型熱電偶的材料比K型硬,較難加工;
價(jià)格相對較貴。N型熱電偶的熱膨脹系數要比不銹鋼低15%,因此N型鎧裝熱電偶的外套管應采用NiCrSi/NiSi合金;
在-200~400℃范圍內非線(xiàn)性誤差較大
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