你知道热电偶测温的原理吗?热电偶使用寿命剖析
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一直以来,测试测量技术都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来热电偶的相关介绍,详细内容请看下文。
一、热电偶测温原理介绍
热电偶作为测温界的翘楚之一,自然有它的发挥价值的空间和场景。那么,热电偶是怎么进行测温的呢?只有在了解了热电偶的测温原理之后,我们才能更好地进行测温。
当有两个不同的导体或半导体 A 和 B 形成回路,并且它们的两端相互连接时,只要两个结点的温度不同,一端的温度为 T,称为工作端或热端,另一端的温度为T0,称为自由端或冷端,电路中会产生电动势,电动势的方向和大小力与导体材料和两个结点的温度有关。这种现象称为“热电效应”,由两个导体组成的回路称为“热电偶”,这两个导体称为“热电极”,产生的电动势称为“热电动势”。
热电动势由两部分电动势组成,一部分是两个导体的接触电动势,另一部分是单个导体的热电动势。
热电偶回路中热电动势的大小仅与导体材料和组成热电偶的两个结点的温度有关,与热电偶的形状和尺寸无关。当热电偶的两个电极材料固定时,热电动势为两个结温t和t0。功能很差。
热电偶测温的基本原理是两个不同元件的导体形成一个闭合回路。当两端存在温度梯度时,电流将流过回路。此时,两端之间存在电动势-热电动势。这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成分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,自由端通常处于一定的恒温状态。根据热电动势与温度的函数关系,制作热电偶指标表;索引表是自由端温度为0℃时得到的,不同的热电偶有不同的索引表。
当第三种金属材料接入热电偶电路时,只要材料的两个结点的温度相同,热电偶产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属材料的影响。电路中的金属。因此,热电偶测量温度时,可接上测量仪表,测出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相连的一端称为冷端)保持相同温度,使其热电电位与被测温度有一定的比例关系。如果在测量过程中冷端温度发生变化,将严重影响测量精度。在冷端采取一定的措施来补偿冷端温度变化引起的影响,称为热电偶的冷端补偿是正常的,是与测量仪器连接的专用补偿线。
从毫伏到温度:测量冷端的温度,换算成相应的毫伏值,加上热电偶的毫伏值,计算出温度;
从温度到毫伏:测量实际温度和冷端温度,将它们转换为毫伏值,减去毫伏值得到温度。
二、热电偶的劣化
通过上面详细地介绍,想必大家对热电偶测温的原理已经多多少少具备了一些认识。在这部分,我们来看看,热电偶在日常使用过程中的劣化现象。
热电偶的使用寿命是大家非常关心的事情,否则,无数人心里会很被动。 热电偶的使用寿命与其劣化有关。 所谓热电偶劣化,就是热电偶使用后出现老化、变质的现象。 由金属或合金制成的热电偶在高温下会逐渐长大其内部晶粒。 同时,合金中含有少量杂质,其位置或形状也会发生变化,也会与周围环境中的还原性或氧化性气体发生反应。 随着上述变化,热电偶的热电动势也会发生极其灵敏的变化。 因此,热电偶的劣化是不可避免的。
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