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關于熱電偶常(cháng)見的14個問題

作(zuò)者：admin 點擊：307

爲了方便大(da)家更好的了解(jie)熱電偶的一些(xie)知識，本人收集(ji)💃🏻了㊙️熱電偶的15個(gè)常見問題，下面(miàn)我們爲大家詳(xiang)細介紹🛀一些工(gong)作中應掌握的(de)熱電偶15個基礎(chu)知識

熱電偶工作(zuo)原理是基于賽(sài)貝克(seeback)效應,即兩(liǎng)種不同成分的(de)導體🔞兩端連接(jie)成回路，如兩連(lian)接端溫度不同(tong)，則在回路内産(chǎn)生熱電流的物(wù)理現象。

熱電偶(ou)由兩根不同導(dao)線(熱電極)組成(cheng)，它們的一端是(shi)🐪互⁉️相焊接的，形(xíng)成熱電偶的測(cè)量端(也稱工作(zuò)端)。将它㊙️插入待(dài)測溫度的介質(zhi)中；而熱電偶的(de)另一端 (參比端(duān)或自由端)則與(yu)顯示儀表相連(lián)。如果熱電偶的(de)測量端🏃‍♀️與參比(bǐ)端存在溫度差(cha)，則顯示儀表将(jiang)指出熱電偶産(chǎn)生的熱電動🎯勢(shi)。

2.熱電阻的測量(liang)原理是什麽？

熱(rè)電阻是利用金(jin)屬導體或半導(dǎo)體有溫度變化(hua)時🚶‍♀️本身電阻♻️也(yě)随着發生變化(huà)的特性來測量(liang)溫度的，熱電阻(zu)的受熱部分(感(gan)溫🚶‍♀️元件)是用細(xì)金屬絲均勻地(di)繞在絕緣材料(liao)作成🐅的骨架上(shàng)或通過激光濺(jian)射☎️工藝在基片(piàn)形成。當被測介(jiè)質有溫度梯度(dù)時，則所測得的(de)溫度是感溫元(yuán)件♈所在範圍内(nei)介質層的平🔞均(jun1)溫度。

3.如何選擇(zé)熱電偶和熱電(diàn)阻？

根據測溫範(fàn)圍選擇：500℃以上一(yi)般選擇熱電偶(ǒu)，500℃以下一般選擇(zé)熱電🈲阻；

根據測(ce)量精度選擇：對(duì)精度要求較高(gao)選擇熱電阻，對(dui)精度要求不高(gāo)選擇熱電偶；

根(gēn)據測量範圍選(xuan)擇：熱電偶所測(cè)量的一般指“點(dian)”溫，熱電阻🔅所測(cè)量的一般指空(kōng)間平均溫度；

4.什(shí)麽是铠裝熱電(dian)偶，有什麽優點(dian)？

在IEC1515 的标準中名(ming)稱爲《mineral insulated thermocouple cable》,即無機礦(kuàng)物絕緣熱電電(dian)偶纜。将☀️熱電極(jí)、絕緣物和護套(tao)通過整體拉制(zhì)而形成的，外表(biǎo)面好像是被覆(fu)⭐一層“铠裝”，故稱(cheng)爲铠裝熱電偶(ou)。同一般裝配式(shi)🌏熱電偶相比，具(ju)有耐壓㊙️高、可彎(wān)曲性能好、抗氧(yǎng)化性能好及使(shi)用壽‼️命長等優(yōu)點。

5.熱電偶的分(fèn)度号有哪幾種(zhǒng)?有何特點？

S分度号的特點(dian)是抗氧化性能(neng)強，宜在氧化性(xing)、惰性氣氛中連(lian)👄續使用，長期使(shǐ)用溫度1400℃，短期1600℃。在(zài)所有熱電偶中(zhōng)，S分度号的精确(què)🈲度等級最高，通(tōng)常用作标準熱(rè)電偶；

R分度号與(yǔ)S分度号相比除(chú)熱電動勢大15%左(zuǒ)右，其它性能幾(jǐ)乎完全相同；}

B分(fèn)度号在室溫下(xià)熱電動勢極小(xiǎo)，故在測量時一(yī)般不用補償導(dao)線。它的長期使(shǐ)用溫度爲1600℃，短期(qi)1800℃。可在氧化性📧或(huo)中性氣氛中使(shi)用，也可在真空(kong)條件下短期使(shǐ)用。

N分度号的特(tè)點是1300℃下高溫抗(kang)氧化能力強，熱(re)電動勢的長期(qī)㊙️穩定📐性及短期(qī)熱循環的複現(xian)性好，耐核輻照(zhào)及耐低溫性能(neng)也好，可以部分(fen)代替S分度号熱(rè)電偶；

K分度号的(de)特點是抗氧化(hua)性能強，宜在氧(yǎng)化性、惰性氣🐇氛(fēn)♉中連續使用，長(zhǎng)期使用溫度1000℃，短(duǎn)期1200℃。在所有熱電(diàn)偶中使用最廣(guǎng)泛；

E分度号的特(te)點是在常用熱(rè)電偶中，其熱電(dian)動勢較大，即靈(ling)敏度較高。宜在(zài)氧化性、惰性氣(qi)氛中連續使🏃🏻用(yòng)，使😘用溫🚩度0-800℃；

J分度(du)号的特點是既(ji)可用于氧化性(xing)氣氛(使用溫度(du)上限⛹🏻‍♀️750℃)，也可用⚽于(yu)還原性氣氛(使(shǐ)用溫度上限950℃)，并(bìng)且耐H2及CO氣體腐(fǔ)蝕，多用于煉油(yóu)📱及化工；

6.熱電阻的(de)引出線方式有(yǒu)幾種？都有什麽(me)影響？

熱電阻的(de)引出線方式有(you)3種：即2線制、3線制(zhì)、4線制。

3線(xiàn)制可以消除引(yin)線電阻的影響(xiang)，測量精度高于(yú)2線制。作📧爲過程(chéng)✂️檢測元件，其應(ying)用最廣。

4線制不(bú)僅可以消除引(yǐn)線電阻的影響(xiang)，而且在連接導(dǎo)線阻值相同時(shi)，還可以消除該(gai)電阻的影響。在(zài)高精度測量時(shí)，要采用4線制。L

N型熱(re)電偶的優點：

-高(gāo)溫抗氧化能力(lì)強，長期穩定性(xing)強。K型熱電偶鎳(niè)鉻的正極📐中Cr、Si元(yuán)素擇優氧化引(yǐn)起合金成分不(bú)均勻及熱電動(dòng)勢漂移☁️等，在N型(xíng)熱電偶增加Cr、Si含(hán)量，使鎳鉻合金(jīn)的氧化模式由(you)内氧🔅化轉變爲(wei)外氧化，緻使氧(yang)化反應僅在表(biao)面進行；

-低溫短(duǎn)期熱循環穩定(dìng)性好，且抑制了(le)磁性轉變；

-耐核(hé)輻射能力強。N型(xíng)熱電偶取消了(le)K型中的易蛻變(bian)元素🌈Mn、Co，使抗中子(zi)輻照能力進一(yī)步加強；

-在400~1300℃範圍(wéi)内，N型熱電偶的(de)熱電特性的線(xiàn)性比K型好。

-N型(xíng)熱電偶的材料(liao)比K型硬，較難加(jiā)工；

　 -價格相對較(jiào)貴。N型熱電偶的(de)熱膨脹系數要(yào)比不鏽鋼低15%，因(yīn)此N型☂️铠裝熱電(dian)偶的外套管應(ying)采用NiCrSi/NiSi合金；

　 -在-200~400℃範(fan)圍内非線性誤(wù)差較大。

熱安裝(zhuang)套管的形狀主(zhǔ)要依據介質的(de)溫度、壓力、密度(du)和流速🥵及🥰所需(xū)插入長度而定(ding)。ASME/ANSI PTC19.3對此作了充分(fen)規🐪定，采用套管(guan)強度分析軟件(jiàn)可計算出套管(guan)設計是否符合(hé)工藝要求。安裝(zhuāng)于現場的熱套(tao)管需計算熱套(tào)管的強度，影響(xiǎng)護♋套管的強度(dù)主要有以下三(san)點📐：

1. 流動引起的(de)振動；經過護套(tào)管的液體産生(sheng)一定頻🔴率的😍旋(xuán)渦，稱爲渦區頻(pín)率，該頻率流速(sù)成正比。如果這(zhe)個頻率和熱套(tào)管的固有頻率(lǜ)接近或一緻，就(jiu)會産生共振，使(shǐ)吸收大量的熱(re)能，從而産生很(hěn)高的應力并有(you)可能損壞熱套(tào)管和套管内傳(chuán)感器。ASME技術标準(zhun)要求：渦區頻率(lü)和熱套管固有(yǒu)頻率的比率應(yīng)小✔️于0.8。

2. 流動引起(qǐ)的應力；流體流(liu)動随着流速和(hé)密度而變化㊙️，并(bìng)在熱套💛管施加(jiā)了力，這個流動(dòng)引起的壓力通(tong)過計算可以得(dé)⭐出。

3. 過程壓力；熱(re)套管所能承受(shou)的最大靜壓可(ke)以計算得出。"

一(yi)般熱安裝套管(guǎn)的連接方式有(you)螺紋連接式、法(fǎ)蘭連接式㊙️和焊(han)接式三種。

9.如何(hé)選擇合适的雙(shuāng)金屬溫度計?

垂直安裝時，選(xuan)擇徑向或萬向(xiàng)型雙金屬溫度(dù)計；

如需(xu)對測量點設置(zhì)上下限報警控(kong)制時，可選擇電(dian)♻️接點雙金屬😘溫(wēn)度計

10.雙金屬溫(wēn)度計有什麽優(yōu)缺點？

雙金屬溫(wen)度計的優點在(zài)于價格相對低(dī)廉、讀數直觀，缺(que)點爲測‼️溫範圍(wei)較小、精度相對(duì)不高。通常作爲(wèi)㊙️就地測量、顯示(shì)儀表。

11.溫度變送(song)器有何特點？

溫(wen)度變送器的特(tè)點是

-體積較小(xiao)，可與熱電偶、熱(re)電阻融爲一體(ti)，不僅安裝方便(bian)，還可節省溫變(biàn)器安裝費用。

-傳(chuán)輸信号爲4-20mA标準(zhǔn)信号，不但抗幹(gan)擾能力強，傳輸(shu)距離🐕遠，而且可(ke)🈲節約價格較貴(gui)的補償導線。

-可(kě)提供符合HART協議(yi)及FF、PROFBUS總線通訊協(xié)議形式。

依據(ju)液體膨脹定律(lü)，即一定質量的(de)液體，在體積不(bú)變的條件下，液(ye)體的壓力與溫(wen)度呈線形。氣體(ti)、蒸汽的壓力與(yu)溫度也是呈一(yi)定的函數關系(xì)，因此壓力式溫(wen)度計的标尺應(ying)均勻等分。壓力(li)式溫度計是由(you)充有感溫介質(zhì)的溫包、傳壓元(yuan)件(毛細管)及壓(ya)力敏感元件(彈(dàn)簧管)組成。

13.紅外(wai)線溫度計測量(liàng)原理是什麽？

14.如何(he)選擇合适的補(bǔ)償導線或電纜(lan)？

熱電偶的補償(chang)導線和電纜主(zhu)要用于将熱電(diàn)偶的熱電動❌勢(shi)延長至二次儀(yí)表或控制室。主(zhu)要有延伸型和(he)補償型兩種補(bu)償導線，延伸型(xing)采用與熱電極(ji)相同的材料，所(suo)以精度較高；補(bu)償型采用與熱(re)電極的熱電勢(shì)特性相勢的材(cái)料，所以精度沒(méi)有延伸型高。

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