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热电偶是一种常用的温度传感器

作者: 发布日期:2019-08-09 访问次数:322

  目前测量1600℃以上的温度,多采用非接触法,但是,该种方法的误差较大,如用接触法则能准确地测出真实温度。在高温热电偶中,贵金属热电偶价格昂贵且高温度也只能在1800℃以下,而热电偶检定炉不仅测温上限高,而且稳定性好,因此,钨铼热电偶在冶金、建材、航天、航空及核能等行业都得到广泛应用。我国的钨资源丰富,钨铼热电偶价格便宜,可以部分取代贵金属热电偶(铂铑热电偶),它是高温测试领域中很有前途的测温材料。它的高使用温度可达到2800℃,可是,在高于2300℃时,数据分散。因此,使用温度在2000℃左右。

  在工业生产过程中,热电偶检定炉电阻自动检定系统是一种常用的温度传感器,应用相当广泛。热电偶在高温下使用或者长期工作时将产生示值漂移,使温度测量的精度得不到保证,而温度测量是否准确稳定,是关系工业产品质量提高和稳定的重要因素之一。因此,定期对生产现场的测温热电偶进行检定,双炉热电偶热电阻自动检定系统以及对新电偶是否合格进行检查十分必要,也是ISO9000系列标准的具体要求。

  热电偶检定炉在传统的检定过程中,用电位差计通过手动转换开关读取在不同检点的标准电偶、被检电偶的热电势,然后根据检定规程对检定数据进行手工统计处理,并把结果填表记录。上述检定步骤中完全靠手工操作完成,不但劳动强度大、检定时间长、计算量繁锁,而且不可避免地产生人为误差。本系统在原有检定装置的基础上加以改进,利用计算机技术,对工业中常用热电偶的检定实现了标准化、规范化、智能化。

  热电偶退火炉实际上是一种能量转换器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,对于热电偶的热电势,应注意如下几个问题:

  1:热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差,而不是热电偶两端温度差的函数;

  2:热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均匀时,与热电偶的长度和直径无关,只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;

  3:当热电偶退火炉的两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定,这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

  热电偶检定炉完全实现了热电偶和热电阻检定过程的全部自动化,即:自动控温、自动检定、自动数据处理、自动打印检定结果。使操作者的劳动强度大大降低,并提高了检定的工作质量。本装置还提供了该系统的认证程序以及数据文件管理程序,为操作者对系统的认证和检定结果的归档、检索和查询提供了方便。

  热电偶检定装置是温度测量仪表中常用的测温元件,是由两种不同成分的导体两端接合成回路时,当两接合点热电偶温度不同时,就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时,显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶检定装置的热电动热将随着测量端温度升高而增长,它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关,与热电极的长度、直径无关。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。

  热电偶检定装置的结构虽然简单,但在用于中仍然会出现各种问题。例如:安装或用于方法不当,将会引起较大的测量误差,甚至检定合格的热电偶也会因操作不当,在用于时不合格,在渗碳等还原性气氛中,如果不注意,K型热电偶也会因选择性氧化而超差。为了提高测量精度,减少测量误差,延长热电偶用于寿命,要求用于者不仅应具备仪表方面的操作技能,而且还应具有物理、化学及材料等多方面知识。

  热电偶检定装置的分流误差

  所谓分流误差即用铠装热电偶测量炉温时,当热电偶中间部位有超过800°C的温度分布存在时,因其绝缘电阻下降,热电偶示值出现异常的现象,称为分流误差。依据均质回路定则,用热电偶测温只与测量端与参考端两端温度有关,与中间温度分布无关。可是由于铠装热电偶的绝缘物是粉末状氧化镁,温度每升高100°C,其绝缘电阻下降一个数量级,当中间部位温度较高时,必定有漏电流产生,致使在热电偶输出电势中有分流误差出现。

  热电偶检定装置的使用及漏电的处理

  1、在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

  2、当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。

  3、按照仪表接线图进行正确接线通电后,仪表先是显示仪表的热电偶分度号,接着显示仪表量程范围,再测仪表下排的数码管显示设定温度,仪表上排数码管显示测量温度。

  4、热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。

  5、为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置。

  6、依据中间导体定律,在热电偶检定装置实际测温应用中,常采用热端焊接、冷端开路的形式,冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。


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