在工业生产过程中,温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中,热电偶的应用---广泛,它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外,由于热电偶是一种无源传感器,测量时不需外加电源,使用十分方便,所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。
当有两种不同的导体或半导体a和b组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为t,称为工作端或热端,另一端温度为t0 ,称为自由端(也称参考端)或冷端,回路---产生一个电动势,该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。这种现象称为“热电效应”,两种导体组成的回路称为“热电偶”,这两种导体称为“热电极”,产生的电动势则称为“热电动势”。
k型热电偶作为一种温度传感器,通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。
k型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。是目前用量非常大的廉金属热电偶,其用量为其他热电偶的总和。k型热电偶丝直径一般为1.2~4.0mm。正极(kp)的名义化学成分为:ni:cr=92:12,负极(kn)的名义化学成分为:ni:si=99:3,其使用温度为-200~1300℃。
热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。
热电偶的电信号需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。
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