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热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法

发布时间:2018-12-29 责任编辑:wenwei

【导读】在传感器方面,它分为很多种类,就拿温度传感器来说,又分为热电阻和热电偶。今日小编来说一说这个热电偶温度传感器,热电偶温度传感器是众多传感器中使用比较广泛的一种。下面小编给大家详细介绍一下热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法。
 
1.热电偶温度传感器特点
 
热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法
 
热电偶温度传感器分为铠装、薄膜和防爆三种,它们的特点分别如下:
 
1)铠装热电偶传感器特点:抗震、可弯曲、超长、动态响应快;
 
2)薄膜热电偶传感器特点:热容量小、反应速度块;
 
3)防爆热电偶传感器特点:机构强度较高、可防爆或隔爆。
 
2.热电偶温度传感器优缺点
 
1)热电偶温度传感器优点:
 
热电偶传感器属于自发电式传感器中的一种。在使用它进行测量的时候,我们不用外加电源,因为它会把直接将被测量转化成电势的输出。因此,使用热电偶传感器是非常方便的,广泛用于测量炉子、液体的温度、管道内的气体以及固体的表面温度。而热电偶传感器测温范围是-270℃道2500℃之间。因此,热电偶传感器的优点是:方便制造、简单的结构、很高的精确度、测量的范围非常大、惯性小、可以远传输出信号。
 
2)热电偶温度传感器缺点:
 
热电偶传感器的灵敏度非常低,而且外部环境的信号很容易对热电偶传感器产生干扰。除此之外,热电偶传感器也非常容易地被前置放大器温漂所影响,因此热电偶传感器不适宜用于测量很微小的温度变化。热电偶传感器的灵敏度和材料粗细没有必要的联系,很细的材料也可以制造热电偶传感器。因为热电偶传感器的金属材料的延展性很好,所以有着很高的响应速度。
 
而一般的工业应用总是把它装进厚厚的护套里中,因为这样子可以保护感温元件,避免腐蚀以及磨损。但是这样子会使得热电偶传感器显得笨重,对温度的反应也会变得更加迟缓。在用热电偶时,要注意环境温度的影响。可以将它的自由端放置于不变的温度的环境中,也可以通过冷端补偿消除。而当测量点离仪表很远的时候,我们还要用补偿导线。
 
3.热电偶温度传感器工作原理
 
热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法
 
两种不同成分的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端交错冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
 
4.热电偶温度传感器应用
 
1)热电偶传感器用于金属表面温度的测量
 
测量方法一般采用直接接触测量的方法。被测金属表面温度较低时,采用粘接剂将热电偶传感器的结点粘附于金属表面,工艺比较简单。被测金属表面温度较高时,采用焊接的方法,将热电偶温度传感器的头部焊于金属表面。
 
2)热电偶温度传感器测炉温
 
热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法
 
5.热电偶温度传感器使用方法
 
在安装和使用热电偶温度传感器时,应当注意以下事项以保证最佳测量效果:
 
1)安装不当引入的误差
 
如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
 
2)绝缘变差而引入的误差
 
如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上百度。
 
3)热惰性引入的误差
 
由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中,使用无保护套管的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及时校正及更换。
 
4)热阻误差
 
高温时,如保护管上有一层煤灰,尘埃附在上面,则热阻增加,阻碍热的传导,这时温度示值比被测温度的真值低。因此,应保持热电偶保护管外部的清洁,以减小误差。
 
热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法
 
以上就是小编对“热电偶温度传感器特点、优缺点、工作原理、应用、使用方法”的相关介绍了,相信大家看过之后,一定会对热电偶温度传感器拥有更深的理解,希望大家在以后生活中碰到可以顺利使用。
 
 
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