第五节温度检测及仪表5

1、接触接触热平衡热平衡ABtt 0 ABAeA(T,To)ToT温差电势原理图温差电势原理图热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度有关；与热电偶的长度、粗细无关。有关；与热电偶的长度、粗细无关。热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度有关；热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度有关；与热电偶的长度、粗细无关。与热电偶的长度、粗细无关。导体材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端的温度有导体材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端的温度有关。如果使关。如果使EAB(T0)=常数，则回路热电势常数，则回路热电势EAB(T，T0)就只就只

2、与温度与温度T有关，而且是有关，而且是T的单值函数，这就是利用热电偶的单值函数，这就是利用热电偶测温的原理。测温的原理。ABBCCtt0t1ABCCtt0热电偶的材料要求：热电偶的材料要求：u1.温度电势系数大，线性度好。温度电势系数大，线性度好。u2.物理、化学稳定性高。物理、化学稳定性高。u3.易加工，重现性好。易加工，重现性好。u4.价格便宜。价格便宜。工业上常用热电偶有：工业上常用热电偶有：uB、S、K、E、J、T 等分度号等分度号几种持殊用途的热电偶：几种持殊用途的热电偶：（1 1）铱和铱合金热电偶）铱和铱合金热电偶 如铱如铱5050铑铑铱铱1010钌热电偶它能在氧钌热电偶它能在氧化

3、气氛中测量高达化气氛中测量高达21002100的高温。的高温。（2 2）钨铼热电偶）钨铼热电偶 是是6060年代发展起来的，是目前一种较好的高年代发展起来的，是目前一种较好的高温热电偶，可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中，但高温温热电偶，可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中，但高温抗氧能力差。国产钨铼抗氧能力差。国产钨铼- -钨铼钨铼2020热电偶使用温度范围热电偶使用温度范围30030020002000分度精度为分度精度为1 1。（3 3）金铁）金铁镍铬热电偶镍铬热电偶 主要用在低温测量，可在主要用在低温测量，可在2 2273K273K范围内使用，灵敏度约为范围内使用，灵敏度约为10V10

4、V。（4 4）钯）钯铂铱铂铱1515热电偶热电偶 是一种高输出性能的热电偶，在是一种高输出性能的热电偶，在13981398时的热电势为时的热电势为47.255mV47.255mV，比铂，比铂铂铑铂铑1010热电偶在同样温热电偶在同样温度下的热电势高出度下的热电势高出3 3倍，因而可配用灵敏度较低的指示仪表，倍，因而可配用灵敏度较低的指示仪表，常应用于航空工业。常应用于航空工业。工业热电偶结构示意图工业热电偶结构示意图1接线盒；接线盒；2保险套管保险套管3绝缘套管绝缘套管4热电偶丝热电偶丝12341.普通热电偶：装配热电偶普通热电偶：装配热电偶2.铠装热电偶：铠装热电偶：3.表面型热电偶：表面型

5、热电偶： 用真空蒸镀等方法使两种热电极材料蒸镀到绝缘板上而形成薄膜用真空蒸镀等方法使两种热电极材料蒸镀到绝缘板上而形成薄膜装热电偶。特别适用于对壁面温度的快速测量。测温范围在装热电偶。特别适用于对壁面温度的快速测量。测温范围在300以下；反应时间仅为几以下；反应时间仅为几ms。 4.快速热电偶快速热电偶 快速消耗微型热电偶快速消耗微型热电偶:用直径为用直径为0.050.lmm的铂铑的铂铑10一铂铑一铂铑30热电偶装在热电偶装在U型石英管中，再铸以高温绝缘水泥，外面再用保护型石英管中，再铸以高温绝缘水泥，外面再用保护钢帽所组成。这种热电偶使用一次就焚化，但它的优点是热惯性钢帽所组成。这种热电偶使

6、用一次就焚化，但它的优点是热惯性小，只要注意它的动态标定，测量精度可达土小，只要注意它的动态标定，测量精度可达土57。ABT1T2T2ABT0T0热电偶补偿热电偶补偿导线接线图导线接线图EmVABABTCC仪表仪表铜导线铜导线试管试管补偿导线补偿导线热电偶热电偶冰点槽冰点槽冰水溶液冰水溶液T0用普通室温计算出参比端实际温度用普通室温计算出参比端实际温度TH，利用公式计算，利用公式计算EAB(T,T0)=EAB(T,TH)+EAB(TH,T0)例例 用铜用铜-康铜热电偶测某一温度康铜热电偶测某一温度T，参比端在室温环境，参比端在室温环境TH中，测得热电动势中，测得热电动势EAB(T，TH)=1.999mV，又用室温计测，又用室温计测出出TH=21,查此种热电偶的分度表可知，查此种热电偶的分度表可知，EAB(21,0)=0.832mV，故得，故得EAB(T，0)=EAB(T，21)+EAB(21，T0)=1.999+0.832=2.831(mV)再次查分度表，与再次查分度表，与2.831mV对应的热端温度对应的热端温度T=68。冷端补偿器的作用 mVEAB(T,T0)T0T0TAB+-abUUabRCuR1R2R3R注意：桥臂注意：桥臂RCu必须和热电偶必须和热电偶的冷端靠近，使处于同一温度的冷端靠近，使处于同一温度之下。之下。热电偶