热电偶使用注意事项有哪些?热电偶什么情况下会产生热电效应?
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本文中,小编将对热电偶予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。
一、热电偶使用注意事项
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。
在使用热电偶的时候,有一些注意事项是大家需要了解的。
如果热电偶安装和使用不当,不但会增大测量误差,还可能降低热电偶的使用寿命。因此,应根据被测温度范围和工作环境,正确安装和合理使用热电偶。
(1)应选择合适的安装地点。由于加热炉内温度分布不均匀,热电偶测得的又是局部区域的温度,因此应选择合适的测量点安放热电偶。通常可将热电偶安装在温度较均匀且能代表工件温度的位置,而不能安装在炉门旁或离加热源太近的地方。
(2) 安装热电偶的位置应尽可能离开强电磁场,以免测温仪表引入附加干扰信号。
(3) 热电偶插入炉膛的深度应不小于热电偶保护管外径的8~10倍,热端应尽可能靠近工件,但必须保证装卸工件时不损坏热电偶。
(4) 热电偶的接线盒不应紧靠炉壁,以免其冷端温度过高。一般应离炉壁200mm左右。
(5) 热电偶应尽可能保持垂直使用,以防高温下保护管变形。若需水平安装,插入深度不应大于500mm,露出部分应用架子托牢,使用一段时间后,应将其旋转180°;为防止热电偶接线盒温度过高,也可选用直角形热电偶。
(6) 热电偶保护管与炉壁之间的空隙应使用耐火材料严密堵塞,以免空气对流影响测温的准确性。补偿导线与接线盒接线孔之间的空隙也应用石棉线塞紧,并使其朝下,以免污物落入。
(7)用热电偶测量炉温时,应避开火焰的直接喷射,因火焰喷出处的温度比炉内实际温度高且不稳定。
(8) 测量低温时,为减小热电偶的热惰性,可采用保护管开口或无保护管的热电偶。
(9) 使用期内的热电偶,应经常检查热电极和保护管是否良好,如果发现热电偶表面有麻点、污渍、局部直径变细或保护管表面腐蚀严重等现象,应停止使用,并维修或更换新热电偶。
二、热电偶产生热电效应的条件
热电偶中产生热电势的条件是:
1.组成热电偶的必须是两种不同导体;
2. 热电偶两接点的温度必须不同。
热电偶中产生热电势的原因把两种不同的导体连接成闭合的回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路内就会产生热电动势,这种现象称作热电效应,这个装置就叫热电偶。
热电偶所产生的热电势由两部分组成:接触电势和温差电势。
温差电势产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电势,由于高温度端的电子能量比低温度端的电子能量大,因而从高温度端跑到低温度端的电子数比从低温度端跑到高温度端的要来得多,结果高温端失去电子而带正电荷,低温端因得到电子而带负电荷,从而形成一个静电场,此时,在导体的两端便产生一个相应的电位差即温差电势。
接触电势产生的原因是,当两种不同的导体A和B接触时,由于两者电子密度不同(假设NA;NB),电子在两个方向上扩散的速率就不同,从A到B的电子数要比从B到A的多,结果A因失去电子而带正电荷,B因得到电子而带负电荷,在A、B的接触面上便形成一个从A到B的静电场,这样在A、B之间也形成一个电位差即接触电势。
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