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                    各種用途中的熱電偶知識
                    發布時間:2016-01-18   點擊次數:728次

                    保證熱電偶穩定可靠地工作,結構要求如下:
                    1)組成熱電偶的兩個熱電極要焊接牢固;
                    2)兩個熱電極彼此應很好絕緣,以防短路;
                    3)補償導線(或導線)與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
                    4)保護管應能保證熱電極與有害介相隔離。根據熱電偶的用途不同,熱電偶常制成以下幾種形式:
                    1.普通型熱電偶
                        普通型熱電偶是應用最多的一種形式,它主要用來測量氣體、蒸氣和液體等介質的溫度,根據測溫范圍及環境的不同,所用的熱電偶電極及保護管的的材料也不同。且由于使用條件基本類似,所以這類熱電偶已經標準化、系列化,按其安裝時的連接方法可分為螺紋連接和法蘭固定兩種。
                        普通熱電偶通常是由接線盒、感溫元件和保護套組成。
                        熱電偶的感溫元件是由兩根不同成分的電偶絲組成,一端焊接形成測量端,另一端作為參比端固定在具有接線柱的接線座上,以供用戶作為連接補償導線用,在電偶絲上套有絕緣管保證兩根偶絲間的電氣絕緣。
                        保護套是用來保護熱電偶感溫元件免受被測介質化學腐蝕和機械損傷的裝置。保護管必須有下列性能(有金屬、非金屬、金屬陶瓷三種)
                        (1)耐高溫,在測溫上限不發生變形變質,抗氧化性能好。
                        (2)耐腐蝕,在具腐蝕性介質中測溫保證—定的壽命。
                        (3)氣密性好,防止有害介質滲入。
                        (4)導熱性好,減小熱電偶的時間常數。
                        (5)應有足夠的機械強度。
                        固定裝置有螺紋緊固、固定法蘭、活動法蘭、焊接等等。
                        按線盒是用以固定接線座和作為連接補償導線的裝置,根據被測量溫度的對象及現場環境條件,設計有普通型、防濺式、防水式和接插座式等四種結構形式。
                        根據接線盒、保護套管和固定裝置的結構,普通工業電偶組成了品種繁多的變形結構形式供接需選用。


                    2.鎧裝熱電偶
                        鎧裝熱電偶又稱纜式熱電偶,是新近發展起來的具有很多優點的特殊結構的熱電偶,它由熱電極、絕緣材料和保護管加工而成堅實纜狀組合體。它具有很大的可撓性,最小彎曲半徑通常是熱電偶直徑的5倍,在同一位置上一般允許以最小彎曲半徑彎曲三次。
                        其中碰底型特點是:時間常數大,偶絲不外露,不受被測介質腐蝕,壽命較長。適用于測溫度較高、反應速度較快、壓力較高并有一定腐蝕性的介質。
                        不碰底即緣絕型,特點是時間常數更大,偶絲與套電氣絕緣,壽命更長。適用于溫度高、壓力高、強腐蝕、特別是要求電絕緣性能好的電子及計算機生產設備。
                        露頭型:特點是結構簡單,時間常數較小,反應快,但壽命短。適用于測量溫度不高,對熱電偶不產生腐蝕的介質。
                        根據被測介質的溫度高低,化學性質以及所需的時間常數的要求來造用不同的測量端。參比端的結構形式、固定裝置、接線盒等的結構形式。
                        目前鎧裝熱電偶已經系列化,這種熱電偶的直徑為0.25-12mm,而且可以彎曲或做得很長,鎧裝熱電偶的主要優點是:
                        (1)動態響應快,時間常數—般為3-5S。
                        (2)由于鎧裝熱電偶測量端頭容量小,因此,即使放在熱容量較小的被測物體上,也能測得較準確的溫度值。
                        (3)撓性好,套管材料經退火后,有良好的柔性,所以,適合安裝在結構復雜的裝置上。
                        (4)強度高、耐壓、耐振且抗沖擊,適用于多種工作狀態。
                        (5)品種多,長度可達200m,套管外徑最細能達0.25mm,除常用的雙芯、單芯外,還可作成四芯等多種規格。
                        正因為鎧裝熱電偶具有以上優點,因此,它已經廣泛應用于航空、原子能、電力、冶金、機械和化工等部門。
                        其基本參數為熱電偶直徑、套管材料、直徑與使用溫度關系;偶絲直徑與電阻關系;安裝固定裝置尺寸;鎧裝熱電偶的插入長度等。


                    3.快速消耗型熱電偶
                        這種熱電偶是一種專用熱電偶,主要用于測量鋼水溫度。使用時將此熱電偶裝在專門的測溫槍上,需要測溫時,迅速將其插入鋼水的200—300mm深處,4-7S即可讀數。為了保護石英管,在其前面裝有鋁保護管.此種熱電偶可直接用補償導線接到專用的快速電子電位差計上,直接讀取溫度。


                    4.薄膜熱電偶
                        薄膜熱電偶是用真空蒸鍍(或真空濺射)的方法,將熱電偶材料沉積在絕緣基板上而成的熱電偶。由于采用蒸鍍工藝,所以熱電偶可以做得很薄,直至微米數量級。該熱電偶的特點是熱容量很小,響應速度快,時間常數可達μs級,適合于測量微小面積上的瞬變溫度。


                    5.表面熱電偶
                        表面熱電偶主要用來測量圓弧形表面的溫度。表面熱電偶還有固定螺紋密封式、便攜式凸形表面熱電偶以及便攜式針形熱電偶等等。


                    6.N熱電偶
                        N熱電偶是一種新型鎳合金熱電偶,是在研究了以往的K熱電偶的各種缺點的基礎上改進研制而成的。

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