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武汉热电偶测温仪工作原理_武汉行业动态-迪凯光电

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武汉热电偶测温仪工作原理

来源:迪凯光电浏览量:970发布日期:2024-06-03 18:13:26

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一、试说明热电偶测温原理

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect)。

两种不同成份的均质导体为热电极,温度较高的一端为工作端,温度较低的一端为自由端,自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。

热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。

在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与测量仪表连接用专用补偿导线。

1、S型热电偶:该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。 S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。

2、R型热电偶: R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。

3、B型热电偶:该热电偶长期最高使用温度为1600℃,短期最高使用温度为1800℃。 B型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长,测温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中,也可短期用于真空中,但不适用于还原性气氛或含有金属或非金属蒸气气氛中。

4、K型热电偶: K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。

5、N型热电偶:N型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜,不受短程有序化影响等优点,其综合性能优于K型热电偶,是一种很有发展前途的热电偶。

6、E型热电偶:该热电偶的使用温度为-200~900℃。 E型热电偶热电动势之大,灵敏度之高属所有热电偶之最,宜制成热电堆,测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏,宜用于湿度较高的环境。

E热电偶还具有稳定性好,抗氧化性能优于铜-康铜,铁-康铜热电偶,价格便宜等优点,能用于氧化性和惰性气氛中,广泛为用户采用。

7、J型热电偶:铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃,但通常使用的温度范围为0~750℃ J型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,广为用户所采用。

J型热电偶可用于真空,氧化,还原和惰性气氛中,但正极铁在高温下氧化较快,故使用温度受到限制,也不能直接无保护地在高温下用于硫化气氛中。

8、T型热电偶: T型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,特别在-200~0℃温区内使用,稳定性更好,年稳定性可小于±3μV,经低温检定可作为二等标准进行低温量值传递。

参考资料来源:百度百科-热电偶测温仪

二、温度计的原理是什么

利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象;在定容条件下,气体(或蒸气)的压强因区别温度而变换;热电效应的作用;电阻随温度的变换而变换;热辐射的影响等。

1.气体温度计:多用氢气或氦气作测温物质,因为氢气和氦气的液化温度很低,接近于绝对零度,故它的测温范围很广,这种温度计精确度很高,多用于精密测量。

2.电阻温度计:分为金属电阻温度计和半导体电阻温度计,都是根据电阻值随温度的变化这一特性制成的。金属温度计主要有用铂、金、铜、镍等纯金属的及铑铁、磷青铜合金的;半导体温度计主要用碳、锗等。电阻温度计使用方便可靠,已广泛应用。它的测量范围为-260℃至600℃左右。

3.温差电偶温度计:是一种工业上广泛应用的测温仪器。利用温差电现象制成。两种不同的金属丝焊接在一起形成工作端,另两端与测量仪表连接,形成电路。把工作端放在被测温度处,工作端与自由端温度不同时,就会出现电动势,因而有电流通过回路。通过电学量的测量,利用已知处的温度,就可以测定另一处的温度。它适用于温差较大的两种物质之间,多用于高温和低浊测量。有的温差电偶能测量高达3000℃的高温,有的能测接近绝对零度的低温。

4.指针式温度计:是形如仪表盘的温度计,也称寒暑表,用来测室温,是用金属的热胀冷缩原理制成的。它是以双金属片做为感温元件,用来控制指针。双金属片通常是用铜片和铁片铆在一起,且铜片在左,铁片在右。由于铜的热胀冷缩效果要比铁明显的多,因此当温度升高时,铜片牵拉铁片向右弯曲,指针在双金属片的带动下就向右偏转(指向高温);反之,温度变低,指针在双金属片的带动下就向左偏转(指向低温)。

5.玻璃管温度计:玻璃管温度计是利用热胀冷缩的原理来实现温度的测量的,由于测温介质的膨胀系数与沸点及凝固点的不同,所以我们常见的玻璃管温度计主要有:煤油温度计、水银温度计、红钢笔水温度计,且不能远传,易碎,缺点是测量上下限和精度受玻璃质量与测温介质的性质限制,他的优点是结构简单,使用方便,测量精度相对较高,价格低廉。

6.压力式温度计:压力式温度计是利用封闭容器内的液体,气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力变化作为测信号。它的基本结构是由温包、毛细管和指示表三部分组成。压力式温度计的优点是:结构简单,机械强度高,不怕震动。价格低廉,不需要外部能源。缺点是:测温范围有限制,一般在-80~400℃;热损失大响应时间较慢。

7.水银温度计是膨胀式温度计的一种,水银的凝固点是-38.87℃,沸点是 356.7℃,用来测量0--150℃或500℃以内范围的温度,它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度,不仅比较简单直观,而且还可以避免外部远传温度计的误差。

1、先观察量程,分度值和0点,所测液体温度不能超过量程;

2、温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中,不要碰到容器底或容器壁;

3、温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会,待温度计的示数稳定后再读数;

4、读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线要与温度计中液柱的上表面相平。

当测量发光物体表面温度时,如铝和不锈钢,表面的反射会影响红外测温仪的读数。在读取温度前,可在金属表面放一胶条,温度平衡后,测量胶条区域温度。

要想红外测温仪可从厨房到冷藏区来回走动仍能提供精确的温度测量,就要在新环境下经过一段时间以达到温度平衡后再测量。最好将测温仪放在经常使用的场所。

用红外测温仪读取流体食品的内部温度,像汤或酱,必须搅动,然后就可测表面温度,使测温仪远离蒸汽,以避免污染透镜,导致不正确的读数。

三、电子测温仪 工作原理

红外测温仪的工作原理:自然界中除了人眼看得见的光(通常称为可见光),还有紫外线、红外线等非可见光。自然界中温度高于绝对零度(-273℃)的任何物体,随时都向外辐射出电磁波(红外线),因此红外线是自然界中存在最广泛的电磁波,并且热红外线不会被大气烟云所吸收。随着科技的日新月异,利用红外线这一特性,采用应用电子技术和计算机软件与红外线技术的结合,用来检测和测量热辐射。物体表面对外辐射热量的大小,热敏感传感器获取不同热量差,通过电子技术和软件技术的处理,呈现出明暗或色差各不相同的图像,也就是我们通常说的红外线热成像;将辐射源表面热量通过热辐射算法运算转换后,实现了热像与温度之间的换算。

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