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热电偶工作原理

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针式-J型-K型热电偶

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什么叫热电偶?这就要 从热电偶测温原理说起,热电偶 是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温 度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成 被测介质的温度。
热电偶 测温的基本原理是两种不同成份的材质导体(称为热 电偶丝材或热电极)组成闭合回路,当接合 点两端的温度不同,存在温度梯度时,回路中 就会有电流通过,此时两 端之间就存在电动势——热电动势,这就是 所谓的塞贝克效应。两种不 同成份的均质导体为热电极,温度较 高的一端为工作端(也称为测量端),温度较 低的一端为自由端(也称为补偿端),自由端 通常处于某个恒定的温度下。根据热 电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表 是自由端温度在 0℃时的条件下得到的,不同的 热电偶具有不同的分度表。
在热电 偶回路中接入第三种金属材料时,只要该 材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热 电势将保持不变,即不受 第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测 量仪表,测得热电动势后,即可知 道被测介质的温度。
热电偶 实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产 生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:
1:热电偶 的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是 热电偶两端温度差的函数;
2:热电偶 所产生的热电势的大小,当热电 偶的材料是均匀时,与热电 偶的长度和直径无关,只与热 电偶材料的成份和两端的温差有关;
3:当热电 偶的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热 电偶的温度差有 关;若热电 偶冷端的温度保持一定,这进热 电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

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