温差电偶

由两种不同材料的导体连在一起制成的,能产生温差电效应的感温元件,又称热电偶。它是一种温差电式的温度传感器。输出信号是温差电势,可直接送至显示仪表,指示被测对象的温度值。因此它又被归入温度测量仪表。温差电偶的优点是测量范围宽(-200~1600℃),便于远距离测量,精度较高,不需要外附电源,结构简单,使用方便,可适应各种要求(尺寸小,快速和点温测量),是一种常用测温元件。

图

在图b中,当导体A和B两个接点1和2存在温差,回路中就产生温差电势,这种物理效应称为温差电效应。温差电效应是德国物理学家T.J.塞贝克于1821年发现的,故又称塞贝克效应。温差电偶的感温元件的一端将导体A和B焊接在一起(图a),称为测量端,置于温度为t的被测介质中;另一端称为参比端,处于恒定的温度t0中。当测量端的温度变化时,温差电势即随之变化,在显示仪表上可读出 t的数值。要求测量端材料的物理、化学性能稳定,电阻温度系数小,导电率高,两端的温差电势大。根据测量端材料不同,温差电偶分为难熔金属温差电偶(如钨铼5-钨铼20等)、贵金属温差电偶(如铂铑10-铂、铱铑10-铱等)、廉金属温差电偶(如铁-康铜、镍铬-考铜等)、非金属温差电偶(如二碳化钨-二碳化钼、石墨-碳化硅等)。温差电偶的结构形式,根据用途不同分为4种。

(1)普通温差电偶:多用于工业。

(2)铠装式温差电偶:热惯性小,动态响应快,时间常数可达0.01秒,有良好的柔性,抗震性能好。

(3)薄膜温差电偶:用于壁面温度的快速测量,测温范围在 300℃以下,反应时间为几毫秒。

(4)消耗型温差电偶:测钢水温度的温差电偶,使用一次即焚化,优点是热惯性小。

实际测温时根据被测介质的温度、压力、性质、测温时间长短来选择温差电偶和保护套管。