熱電偶與熱電阻區別

2022-09-23 12:18:02 字數 3251 閱讀 9485

一、 熱電偶概述

熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一,熱電偶工作原理是基於賽貝

克seeback效應,即兩種不同成分的導體兩端連線成迴路,如兩連線端溫度不同,則在迴路內產生熱電流的物理現象。

其優點是:①測量精度高。因熱電偶直接與被測物件接觸,不受中間介質的影

響。 ②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續測量,某些特殊熱

電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻),最高可達+2800℃(如鎢-錸)。

③構造簡單,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。

1. 熱電偶測溫基本原理

熱電偶測溫基本原理是將兩種不同材料的導體或半導體焊接起來,構成乙個閉合迴路。由於兩種不同金屬所攜帶的電子數不同,當兩個導體的二個執著點之間存在溫差時,就會發生高電位向低電位放電現象,因而在迴路中形成電流,溫度差越大,電流越大,這種現象稱為熱電效應,也叫塞貝克效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

2.熱電偶的種類及結構形成

(1)熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所呼叫標準熱電偶是指

國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係、允許誤差、並有統一的標準分度表的

熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用範圍或數

量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒有統一的分度表,主要用於某些特殊場

合的測量。

標準化熱電偶我國從2023年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按iec國際標

準生產,並指定s、b、e、k、r、j、t七種標準化熱電偶為我國統一設計型

熱電偶。

(2)熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩定地工作,對它的結構要求如

下: ①組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;

②兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;

③補償導線與熱電偶自由端的連線要方便可靠;

④保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

3.熱電偶冷端的溫度補償

由於熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是採用***時),而測溫點到

儀表的距離都很遠,為了節省熱電偶材料,降低成本,通常採用補償導線把熱

電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連線到儀表端子上。

必須指出,熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控

制室的儀表端子上,它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償

作用。因此,還需採用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。

在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電

偶連線端的溫度不能超過100℃。

二、熱電阻概述

熱電阻是中低溫區最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高,效能穩定。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的,它不僅廣泛應用於工業測溫,而且被製成標準的基準儀。

1、熱電阻測溫原理及材料

熱電阻測溫是基於金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料製成,目前應用最多的是鉑和銅,此外,現在已開始採用鎳、錳和銠等材料製造熱電阻。

2、熱電阻的型別

1)普通型熱電阻

從熱電阻的測溫原理可知,被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的,因此,熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。

2)鎧裝熱電阻

鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不鏽鋼套管組合而成的堅實體,它的外徑一般為φ2--φ8mm,最小可達φmm。與普通型熱電阻相比,它有下列優點:①體積小,內部無空氣隙,熱慣性上,測量滯後小;②機械效能好、耐振,抗衝擊;③能彎曲,便於安裝④使用壽命長。

3)端麵熱電阻

端麵熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計端麵。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測端麵的實際溫度,適用於測量軸瓦和其他機件的端麵溫度。

4)隔爆型熱電阻

隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒,把其外殼內部**性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發生的**侷限在接線盒內,生產現場不會引超**。隔爆型熱電阻可用於bla--b3c級區內具有**危險場所的溫度測量。

三、熱電阻和熱電偶的主要區別:

1.雖然都是接觸式測溫儀表,但它們的測溫範圍不同,熱電偶使用在溫度較高的環境,幾種常見熱電偶的測量範圍如下:

除了表中的幾種熱電偶,還有j型,t型等。熱電偶一般用於500度以上的較高溫度,因它們在中,低溫區時輸出熱電勢很小(查表可以看一下),當電勢小時,對抗干擾措施和二次表和要求很高,否則測量不准,還有,在較低的溫度區域,冷端溫度的變化和環境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出,不易得到全補償。這時在中低溫度時,一般使用熱電阻測溫範圍為-200℃~500℃,甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到1k左右的低溫)。

現在正常使用鉑熱電阻pt100,在工業上也有用銅電阻,分度號為cu50和cu100,但測溫範圍較小,在-50℃~150℃之間,在一些特殊場合還有銦電阻,錳電阻。

2.熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應。二次表是乙個檢伏計或為了提高精度時使用電子電位差計。熱電阻是基於導體和半導體的電阻值隨溫度而變化的特性而工作的。

3.由熱電偶測溫原理可知,只有在其冷端溫度恆定時,被測溫度才與熱電勢成單值函式關係。在實際使用中,就用一種熱電特性與相應熱電偶特性相似的廉價的連線導線(也稱為補償導線),使熱電偶冷端引伸到溫度相對恆定的地方(最好為0度),如用銅--康銅做補償導線來引申鎳鉻---鎳矽熱電阻.

因此,熱電偶到二次表延長線是兩根。熱電阻與二次表之間是用銅導線連線的,為了減小環境變化引起的測量誤差,一般均採用三線制接法,其中有兩根導線將熱電阻串聯於相鄰的兩個橋臂上,另一根導線是引來電源。使用時要求每根導線的電阻值與調整電阻之和都保證為5歐姆(±0.

01)。

四、熱電阻和熱電偶在工作中的現場判斷

1.熱電偶。熱電偶有正負極,補償導線也有正負之分。

首先保證連線線準確。在執行中,常見的有短路,斷路,接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(根據表面顏色來鑑別)。檢查時,要使熱電偶與二次表分開。

我在實踐中判斷的方法,供大家參考:短接溫控儀表上的熱電偶接線端子,儀表顯示室溫(不是的話,錶壞),熱電偶接溫控儀表後,再用萬用表mv檔大體測量熱電偶的熱電勢(如正常,請檢查工藝)。

2.熱電阻。不外乎短路,和斷路。

用萬用表可判斷。用萬用表的200歐電阻檔測量熱電阻的測量端,兩線制的如果有電阻值,記下電阻值查閱分度表,是否是環境溫度值。如果電阻值為0,說明電阻短路;如果電阻值無限大,說明電阻斷路。

注:1、兩線制熱電阻1和2之間的電阻值,為測溫電阻值。

2、三線制熱電阻1和3之間的電阻值,為測溫電阻值。

3、熱電偶正極和負極之間的電勢為測溫熱電勢。

熱電偶與熱電阻的區別

一區別 1.雖然都是接觸式測溫儀表但它們的測溫範圍不同熱電偶使用在溫度較高的環境如鉑銠30 鉑銠6 b型 測量範圍為300度 1600度短期可測1800度.s型測一20 1300 短期1600 k型測一50 1000 短期1200 xk型一50 600 800 e型一40 800 900 還有j型t...

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