熱電偶作為接觸式儀表用來測量和控制溫度,其傳感器和顯示儀表配套使用,直接測量和控制在生產(chǎn)過程中的氣體、液體和蒸汽溫度。
其原理:將不同材料的導(dǎo)體A、B接成閉合回路,接觸測溫點(diǎn)的一端稱為測量端(或工作端),另一端稱為參比端(或自由端)。若測量端和參比端所處溫度t和t0不同,則在回路的A、B之間就產(chǎn)生一熱電勢EAB(t,t0),這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng),即熱電效應(yīng)。EAB大小隨導(dǎo)體A、B的材料和兩端溫度t和t0而變,這種回路稱為原型熱電偶。在實(shí)際應(yīng)用中,將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處,而將參比端分開,用導(dǎo)線接入顯示儀表,并保持參比端接點(diǎn)溫度t0穩(wěn)定。顯示儀表所測電勢只隨被測溫度而t變化。
常用的普通工業(yè)型熱電偶有:
1.鉑銠10一鉑熱電偶:屬于貴重金屬熱電偶,正極為鉑銠合金,負(fù)極為鉑,短期工作溫度為1600℃,長期工作溫度為1300℃,物理、化學(xué)穩(wěn)定性好,一般用于準(zhǔn)確度要求較高的高溫測量。但材料較貴,熱電勢較小,分度號為S。
2.鎳鉻一鎳硅熱電偶:它是非貴重金屬中性能zui穩(wěn)定的一種,應(yīng)用很廣,正極為鎳鉻。短期工作溫度為1200℃,長期工作溫度為900℃。此種熱電偶的熱電勢比上一種大4到5倍,而且線性度更好,誤差一般在(6-8)℃。但其熱電極不易做得很均勻,較易氧化,穩(wěn)定性差。分度號為K。
3.鎳鉻一康銅熱電偶:正極是鎳鉻,短期工作溫度為800℃,長期工作溫度為60℃。它是熱電勢zui大的一種熱電偶,測量準(zhǔn)確度較高,但極易氧化。分度號為E。
4.銅一康銅熱電偶:這是在低溫下應(yīng)用得很普遍的熱電偶,測量溫度范圍(-200-+200)℃,穩(wěn)定性好,低溫時(shí)靈敏度高并且價(jià)格低廉。分度號為T。