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兩個(gè)不同的導(dǎo)體(稱為熱電偶線或熱電節(jié)點(diǎn))在兩端連接到合成電路。當(dāng)連接點(diǎn)的溫度不同時(shí),電路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng),這種電動(dòng)勢(shì)叫做熱電力。熱電偶使用這一原理來(lái)測(cè)量溫度。熱電偶的一端稱為工作端(也稱為測(cè)量端),另一端稱為冷端(也稱為補(bǔ)償端)。冷端與顯示儀表或支撐儀表相連,顯示儀表將指出熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)。
耐磨熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器。它將熱能轉(zhuǎn)化為電能。溫度由產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量。對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),我們應(yīng)該注意以下問題:
(1)耐磨型熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù)。
(2)當(dāng)熱電偶材料均勻時(shí),熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān),只與熱電偶材料的組成和兩端的溫差有關(guān)。
(3)當(dāng)熱電偶的兩根熱電偶絲的材料成分確定時(shí),熱電偶的熱電勢(shì)只與熱電偶的溫差有關(guān);如果熱電偶冷端的溫度保持恒定,熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單一函數(shù)。
根據(jù)耐磨型熱電偶選用的導(dǎo)線材料,可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。所引用的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了熱電勢(shì)與溫度、允許誤差和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)度之間關(guān)系的熱電偶。它有與之匹配的顯示儀器供選擇。在使用范圍或數(shù)量級(jí)上,非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶不如標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶好。一般來(lái)說,沒有統(tǒng)一的刻度,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。
標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶。自1988年1月1日起,所有熱電偶和熱電阻都按照國(guó)際電工委員會(huì)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制造。八種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,即S、R、B、K、N、T、J、E(即索引號(hào))已被特定為中國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的熱電偶。
鉑銠10鉑熱電偶(標(biāo)度S,也稱為單鉑銠熱電偶)
熱電偶的正極成分是含10%銠的鉑銠合金,負(fù)極成分是純鉑。
(1)熱電性能穩(wěn)定,抗氧化能力強(qiáng),適合在氧化氣氛中連續(xù)使用,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)1300℃,超過1400℃,即使在空氣中,純鉑絲也會(huì)重結(jié)晶,使晶粒粗大而斷裂;
(2)耐磨型熱電偶高精度,是所有熱電偶中高的精度,通常用作標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量更高的溫度;
(3)應(yīng)用范圍廣,均勻性和互換性好。
(4)主要缺點(diǎn)是:溫差電勢(shì)小,靈敏度低;價(jià)格昂貴,機(jī)械強(qiáng)度低,不適合在還原氣氛或金屬蒸汽條件下使用。