熱電偶使用注意事項(xiàng)有哪些?熱電偶什么情況下會(huì)產(chǎn)生熱電效應(yīng)?
本文中,小編將對(duì)熱電偶予以介紹,如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí),或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度,不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。
一、熱電偶使用注意事項(xiàng)
熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過,此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系,制成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。
在使用熱電偶的時(shí)候,有一些注意事項(xiàng)是大家需要了解的。
如果熱電偶安裝和使用不當(dāng),不但會(huì)增大測(cè)量誤差,還可能降低熱電偶的使用壽命。因此,應(yīng)根據(jù)被測(cè)溫度范圍和工作環(huán)境,正確安裝和合理使用熱電偶。
(1)應(yīng)選擇合適的安裝地點(diǎn)。由于加熱爐內(nèi)溫度分布不均勻,熱電偶測(cè)得的又是局部區(qū)域的溫度,因此應(yīng)選擇合適的測(cè)量點(diǎn)安放熱電偶。通??蓪犭娕及惭b在溫度較均勻且能代表工件溫度的位置,而不能安裝在爐門旁或離加熱源太近的地方。
(2) 安裝熱電偶的位置應(yīng)盡可能離開強(qiáng)電磁場(chǎng),以免測(cè)溫儀表引入附加干擾信號(hào)。
(3) 熱電偶插入爐膛的深度應(yīng)不小于熱電偶保護(hù)管外徑的8~10倍,熱端應(yīng)盡可能靠近工件,但必須保證裝卸工件時(shí)不損壞熱電偶。
(4) 熱電偶的接線盒不應(yīng)緊靠爐壁,以免其冷端溫度過高。一般應(yīng)離爐壁200mm左右。
(5) 熱電偶應(yīng)盡可能保持垂直使用,以防高溫下保護(hù)管變形。若需水平安裝,插入深度不應(yīng)大于500mm,露出部分應(yīng)用架子托牢,使用一段時(shí)間后,應(yīng)將其旋轉(zhuǎn)180°;為防止熱電偶接線盒溫度過高,也可選用直角形熱電偶。
(6) 熱電偶保護(hù)管與爐壁之間的空隙應(yīng)使用耐火材料嚴(yán)密堵塞,以免空氣對(duì)流影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性。補(bǔ)償導(dǎo)線與接線盒接線孔之間的空隙也應(yīng)用石棉線塞緊,并使其朝下,以免污物落入。
(7)用熱電偶測(cè)量爐溫時(shí),應(yīng)避開火焰的直接噴射,因火焰噴出處的溫度比爐內(nèi)實(shí)際溫度高且不穩(wěn)定。
(8) 測(cè)量低溫時(shí),為減小熱電偶的熱惰性,可采用保護(hù)管開口或無保護(hù)管的熱電偶。
(9) 使用期內(nèi)的熱電偶,應(yīng)經(jīng)常檢查熱電極和保護(hù)管是否良好,如果發(fā)現(xiàn)熱電偶表面有麻點(diǎn)、污漬、局部直徑變細(xì)或保護(hù)管表面腐蝕嚴(yán)重等現(xiàn)象,應(yīng)停止使用,并維修或更換新熱電偶。
二、熱電偶產(chǎn)生熱電效應(yīng)的條件
熱電偶中產(chǎn)生熱電勢(shì)的條件是:
1.組成熱電偶的必須是兩種不同導(dǎo)體;
2. 熱電偶兩接點(diǎn)的溫度必須不同。
熱電偶中產(chǎn)生熱電勢(shì)的原因把兩種不同的導(dǎo)體連接成閉合的回路,如果將它們的兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度不同的熱源中,則在該回路內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱作熱電效應(yīng),這個(gè)裝置就叫熱電偶。
熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)由兩部分組成:接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)。
溫差電勢(shì)產(chǎn)生的原因是,在同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種熱電勢(shì),由于高溫度端的電子能量比低溫度端的電子能量大,因而從高溫度端跑到低溫度端的電子數(shù)比從低溫度端跑到高溫度端的要來得多,結(jié)果高溫端失去電子而帶正電荷,低溫端因得到電子而帶負(fù)電荷,從而形成一個(gè)靜電場(chǎng),此時(shí),在導(dǎo)體的兩端便產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電位差即溫差電勢(shì)。
接觸電勢(shì)產(chǎn)生的原因是,當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體A和B接觸時(shí),由于兩者電子密度不同(假設(shè)NA;NB),電子在兩個(gè)方向上擴(kuò)散的速率就不同,從A到B的電子數(shù)要比從B到A的多,結(jié)果A因失去電子而帶正電荷,B因得到電子而帶負(fù)電荷,在A、B的接觸面上便形成一個(gè)從A到B的靜電場(chǎng),這樣在A、B之間也形成一個(gè)電位差即接觸電勢(shì)。
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