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            什么是熱電偶

            2024-1-31  閱讀(650)

            分享:

            熱電偶(英語:thermocouple)又稱溫差電偶,是一種被廣泛應用的溫度傳感器,也被用來將熱勢差[1]轉換為電勢差,作為“電溫計"[2][3](electrical thermometer)[4][5]。熱電偶價格低廉、易于更換,測量時不需要外加電源,有標準接口,且具有很大的溫度量程。主要的局限是精度,系統誤差通常大于0.1攝氏度。

            1821年,德國-愛沙尼亞物理學家托馬斯·塞貝克發現,將兩種不同金屬各自的二端分別連接構成的回路,如果兩種金屬的兩個結點處溫度不同,就會在這樣的線路內發生電流。現在這種現象被稱為熱電效應或“Seebeck效應"。

            熱電效應中電壓的大小取決于金屬的種類。在電路中使用不同的金屬會產生不同的電壓,這個電壓被稱為熱電勢,這個差值隨溫度的升高而增大而且可以被測量。對于目前常用的金屬組合,這個差值通常大約在1到70微伏每攝氏度之間。一些常用的固定組合成為工業標準,選擇熱電偶類型時通??紤]到成本、適用、便利、熔點、化學性質、穩定性和輸出。由于熱電偶產生的電壓很小,很多的應用是利用熱電偶堆。

            與熱電偶連接在一起的多用表顯示出攝氏溫度。熱電偶標準[編輯]

            當熱電偶的正負極材料都確定以后,熱電勢的大小只與熱電偶的兩端溫度有關。如果一端溫度恒定(通常稱為參比端),則熱電勢就只與熱端溫度有關。為了方便使用,常用的熱電偶的熱端溫度所對應熱電勢的大小已經被制成標準表,稱為熱電偶的分度表,參比端溫度均為0℃。

            類型[編輯]

            S型:鉑銠10合金/鉑這是一種貴金屬熱電偶,鉑銠10合金(鉑占90%,銠占10%)為正極,鉑為負極。電極直徑通常為0.5mm,長期使用溫度可達1300℃,短期使用可達1600℃,有很好的復現性和穩定性,在國際適用溫標中在630.74~1064.43℃范圍內用它做標準儀器。這種熱電偶的熱勢率較小,平均靈敏度為0.009mV/℃左右。價格貴,非線性大,不能在還原性氣氛及含有金屬或非金屬蒸汽的氣氛中使用,在真空中可以短暫使用。

            B型:鉑銠30合金/鉑銠6合金長期使用的高溫度可達1600℃,短期可達1800℃。性能穩定,測試準確度較高,適宜于氧化性介質和中性介質中使用,不能在還原性氣氛及含有金屬或非金屬蒸汽的氣氛中使用。熱電勢率比S型的更小。

            K型:鎳鉻合金或鎳鋁合金這是 常用的熱電偶。溫度量程自?200℃到+1200℃。磁性。敏感度41 µV/℃。

            E型:鎳鉻合金或銅鎳合金高輸出(68 µV/℃),非磁性。

            J型:鐵或銅鎳合金 量程(?40至+750℃),不可用于760℃以上,敏感度約為52 µV/℃。

            T型:銅或銅鎳合金 量程(?250至+350℃),敏感度約為43 µV/℃。

            N型:鎳鉻硅合金或鎳硅合金高穩定性,抗高溫氧化。可用于高于1200℃。900℃時,敏感度39 µV/℃,略低于K型。





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