什么是K型熱電偶
K型熱電偶是一種溫度傳感器,K型熱電偶通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。K型熱電偶通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成。
K型熱電偶的測(cè)溫原理
熱電偶測(cè)溫必須由熱電偶、連接導(dǎo)線及顯示儀表三部分組成。下圖是最簡(jiǎn)單的熱電偶測(cè)溫示意圖。
按右圖組成的熱電偶蕊及測(cè)溫電偶絲1 ,如果將熱電偶的熱端加熱,使得冷、熱兩端的溫度不同,則在該熱電偶回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì),這種物理現(xiàn)象就稱(chēng)為熱電現(xiàn)象(即熱電效應(yīng))。在熱電偶回路中產(chǎn)生的電勢(shì)由溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)兩部分組成。接觸電勢(shì):它是兩種電子密度不同的導(dǎo)體相互接觸時(shí)產(chǎn)生的一種熱電勢(shì)。當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A和B相接觸時(shí),假設(shè)導(dǎo)體A和B的電子密度分別為Na和Nb并且Na》Nb,則在兩導(dǎo)體的接觸面上,電子在兩個(gè)方向的擴(kuò)散率就不相同,由導(dǎo)體A擴(kuò)散到導(dǎo)體B的電子數(shù)比從B擴(kuò)散到A的電子數(shù)要多。導(dǎo)體A失去電子而顯正電,導(dǎo)體B獲得電子而顯負(fù)電。因此,在A、B兩導(dǎo)體的接觸面上便形成一個(gè)由A到B的靜電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)將阻礙擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)進(jìn)行,同時(shí)加速電子向相反方向運(yùn)動(dòng),使從B到A的電子數(shù)增多,最后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。此時(shí)A、B之間也形成一電位差,這個(gè)電位差稱(chēng)為接觸電勢(shì)。此電勢(shì)只與兩種導(dǎo)體的性質(zhì)相接觸點(diǎn)的溫度有關(guān),當(dāng)兩種導(dǎo)體的材料一定,接觸電勢(shì)僅與其接點(diǎn)溫度有關(guān)。溫度越高,導(dǎo)體中的電子就越活躍,由A導(dǎo)體擴(kuò)散到B導(dǎo)體的電子就越多,接觸面處所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)就越大,即接觸電勢(shì)越大。
K型熱電偶的測(cè)溫范圍
K型熱電偶材料主要采用的是鎳鉻-鎳硅合金構(gòu)成,正極(KP)的名義化學(xué)成分為:Ni:Cr=90:10,負(fù)極(KN)的名義化學(xué)成分為:Ni:Si=97:3,它是一種能測(cè)量較高溫度的性價(jià)比很高的熱電偶,是工業(yè)自動(dòng)化控制中最常用的一種熱電偶。由于鎳鉻-鎳硅合金具有較好的高溫抗氧化性,可適用于氧化性或中性介質(zhì)中。因此這種K型熱電偶可長(zhǎng)期測(cè)量1000度的高溫,短期可測(cè)到1200度。但是,它不能用于還原性介質(zhì)中,否則,很快腐蝕損壞,在此情況下只能用于500度以下的測(cè)量。它比S型熱電偶要便宜很多,它的重復(fù)性很好,產(chǎn)生的熱電勢(shì)大,因而靈敏度很高,而且它的線性很好。雖然其測(cè)量精度略低,但完全能滿足工業(yè)測(cè)溫要求,所以它是工業(yè)上最常用的熱電偶。
K型熱電偶測(cè)量范圍及允許誤差范圍
注:t為感溫元件實(shí)測(cè)溫度值(℃)電場(chǎng)強(qiáng)度越高,因而接觸電勢(shì)也就越大。這樣將1產(chǎn)生的溫差熱電勢(shì)通過(guò)連接導(dǎo)線2在顯示儀表3中顯示出來(lái)。
K型熱電偶的優(yōu)點(diǎn)
1.熱電動(dòng)勢(shì)之直線性良好。
2.1000℃以下耐氧化性良好。
3.在濺金屬熱電偶中安定性屬良好。
K型熱電偶的缺點(diǎn)
1.不適用于還元性氣體環(huán)境,特別是一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體。
2.熱電動(dòng)勢(shì)與貴金屬熱電偶相比較時(shí)變化較大。
3.受Greemrot之影響會(huì)產(chǎn)生誤差。
4.易受履歷現(xiàn)象影響
什么是E型熱電偶
E型熱電偶是一種廉金屬的熱電偶,正極(EP)為:鎳鉻10合金,化學(xué)成分與KP相同,負(fù)極(EN)為銅鎳合金,名義化學(xué)成分為:55%的銅,45%的鎳以及少量的錳,鈷,鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為-200~900℃。
E型熱電偶的特點(diǎn)
熱電動(dòng)勢(shì)之大,靈敏度之高屬所有熱電偶之最,宜制成熱電堆,測(cè)量微小的溫度變化。對(duì)于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏,宜用于濕度較高的環(huán)境。E熱電偶還具有穩(wěn)定性好,抗氧化性能優(yōu)于銅-康銅,鐵-康銅熱電偶,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性和惰性氣氛中,廣泛為采用。
E型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性氣氛中,熱電勢(shì)均勻性較差。
E型熱電偶的測(cè)溫范圍
分度號(hào)為E型的熱電偶測(cè)溫范圍應(yīng)是-200度~900度(按IEC標(biāo)準(zhǔn))但它使用溫度和它的偶絲直徑有關(guān),0.5mm短期最高推薦溫度在400度,0.8mm短期最高推薦溫度在500度,1.2~1.6mm短期最高推薦溫度在650度,2mm短期最高推薦溫度在750度,3.2mm短期最高推薦溫度在900度。此熱電偶適用于氧化及弱還原性氣氛中測(cè)溫,具有穩(wěn)定性好,靈敏度高價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)。最常用的是2~2.5mm長(zhǎng)期使用推薦溫度在650度,短期最高推薦溫度在750度。
評(píng)論