热电偶课件.pptx
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《热电偶课件.pptx》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 热电偶 课件
- 资源描述:
-
1、温度测量仪表温度测量仪表 热电偶热电偶主讲人:吴冠鸿主讲人:吴冠鸿前言 1820年代初期,塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。1821年,塞贝克将两种不同的金属导线连接在一起,构成一个电流回路。他将两条导线首尾相连形成一个结点,他突然发现,如果把其中的一个结加热到很高的温度而另一个结保持低温的话,电路周围存在磁场。他实在不敢相信,热量施加于两种金属构成的一个结时会有电流产生,这只能用热磁电流或热磁现象来解释他的发现。在接下来的两年里时间(182221823),塞贝克将他的持续观察报告给普鲁士科学学会,把这一发现描述为“温差导致的金属磁”。赛贝壳的实验仪器,加热其中一端时,指针转动,说明导线
2、产生了磁场。塞贝克确实已经发现了热电效应,但他却做出了错误的解释:导线周围产生磁场的原因,是温度梯度导致金属在一定方向上被磁化,而非形成了电流。科学学会认为,这种现象是因为温度梯度导致了电流,继而在导线周围产生了磁场。对于这样的解释,塞贝克十分恼火,他反驳说,科学家们的眼睛让奥斯特(电磁学的先驱)的经验给蒙住了,所以他们只会用“磁场由电流产生”的理论去解释,而想不到还有别的解释。但是,塞贝克自己却难以解释这样一个事实:如果将电路切断,温度梯度并未在导线周围产生磁场。所以,多数人都认可热电效应的观点,后来也就这样被确定下来了。 热电效应发现后的1830年,人们就为它找到了应用场所。利用热电效应,
3、可制成温差电偶(thermocouple,即热电偶)来测量温度。只要选用适当的金属作热电偶材料,就可轻易测量到从180到2000的温度,如此宽泛测量范围,令酒精或水银温度计望尘莫及。现在,通过采用铂和铂合金制作的热电偶温度计,甚至可以测量高达2800的温度!目录热电偶的基本定律热电偶分类及安装热电偶是什么l热电现象l热电偶是什么l热电偶的优缺点l按材料分l按结构分l安装l均质导体定律l中间导体定律l中间温度定律热电现象 将两种不同材料的导体(或半导体)A和B组成闭合回路称之为热电偶。A、B是热偶丝,也叫热电极。放在被测对象中,感受温度变化的那端称为工作端或热端,另一端称为自由端或冷端。当热端和
4、冷端温度不同时回路中有电流流过,此电流称为热电流,产生热电流的电动势称为热电势,这种物理现象称为热电现象。此热电势由接触电势和温差电势两部分组成的。热电偶是什么?热电偶是什么?热电偶是什么热电偶是一种感温元件,是一次仪表,它直接测量温度,并把温度信温度信号转换成热电动势信号号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。热电偶温度计以热电偶作为感温元件,一般用于测量500以上的高温,长期使用时其测温上限可达1300,短期使用时可达1600,特殊材料制成的热电偶可测量的温度范围为20003000。如电厂生产过程中的主蒸汽温度、过热器管壁温度、烟气高温等都是采用热电偶来测量的。
5、热电偶具有性能稳定、测温高、结构简单、使用方便、经济耐用、容易维护和体积小等优点,还便于信号远传和实现多点切换测量。热电偶是什么?热电偶是什么?热电偶的优缺点热电偶是什么?热电偶是什么?优点:优点:测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从-50+1600均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269(如金铁镍铬),最高可达+2800(如钨-铼)。构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。缺点:缺点:低温范围的测量精度低;信号调理复杂,容易引入误差;易受腐蚀,使用必须在特定惰性气氛
6、中使用,受腐蚀后精度会下降;抗噪性差,测量毫伏电压易受杂乱电场和磁场的影响。分类(按材料分)标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。标准化热电偶中国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E E、K K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶。热电偶分类及安装热电偶分类及安装热电偶分度号热电极材料正极负极S铂铑 10纯铂R铂铑 13纯铂B铂铑 30铂铑 6K镍铬镍硅T纯铜铜镍J铁铜镍N镍铬硅镍硅E镍铬铜镍分类(按材料分)热电偶分类及安装热电偶分类及安装电厂常用热电偶
7、有K分度和E分度:K分度号的特点是抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1000,短期1200。在所有热电偶中使用最广泛,使用温度-2701372;E分度号的特点是在常用热电偶中,其热电动势最大,即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,使用温度-200-900;*T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高,通常用来测量300以下的温度。分类(按结构分)1、普通型热电偶 常用的普通型热电偶本体是一端焊接的两根金属丝(热电极)。考虑到两根热电极之间的电气绝缘和防止有害介质侵蚀热电极,在工业上使用的热电偶一般都有绝缘管和保护套管。在个别情况下,如果被测介质对热电偶不
8、会发生侵蚀作用,也可不用保护套管,以减小接触测温误差与滞后。热电偶分类及安装热电偶分类及安装分类(按结构分)2、铠装热电偶 铠装热电偶是由金属套管、绝缘材料和热电极经拉伸加工而成的坚实组合体,其结构如图所示。套管材料有铜、不锈钢及镍基高温合金等。热电偶与套管之间填满了绝缘材料的粉末,目前采用的绝缘材料绝大部分为氧化镁。套管中的热电极有单丝的、双丝的和四丝的,彼此之间互相绝缘 。1金属套管 2绝缘材料 3热电极 热电偶分类及安装热电偶分类及安装分类(按结构分)3、薄膜热电偶 薄膜热电偶是由两种金属薄膜连接而成的一种特殊结构的热电偶。这种薄膜热电偶的热端既小又薄,热容量很小,可以用于微小面积上的温
9、度测量;动态响应快,可测量瞬变的表面温度。我国研制成的铁一镍薄膜热电偶如图所示。1热电极; 2热接点;3绝缘基板; 4引出线热电偶分类及安装热电偶分类及安装安装要求热电偶的分类及安装热电偶的分类及安装对热电偶的安装,应注意有利于测温准确,安全可靠及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求,在选择对热电偶和热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:1、为了使热电偶的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻;2、如果不得以必须要在弯头处安装,也尽量顶部迎着流体方向安装,而不是顶部顺着流体方向;3、带有保护套
10、管的热电偶有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻;4、热电偶应该有足够的插入深度。插入深度要求热电偶的分类及安装热电偶的分类及安装(1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米;(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm;(3)假如需要测量是烟道
11、内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插入深度1m即可.(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.均质导体定律热电偶的基本定律热电偶的基本定律该定律内容是:由一种均质导体或半导体组成的闭合回路,不论导体或半导体的截面积、长度和各处温度分布如何,都不能产生热电势。该定律已在理论分析中得到证明,并可得出如下结论: (1)热电偶必须由两种不同性质的材料构成。 (2)由一种材料组成的闭合回路存在温差时,回路如产生热电势,便说明该材料是不均匀的。据此,可检查热电极材料的均匀性。中间导体定律热电偶的基本定律热电偶的基本定律该定律内容是:由不同材料组成的闭合回路
12、中,若各种材料接触点的温度都相同,则回路中热电势的总和等于零。根据中间导体定律还可以得出如下结论: (1)在热电偶回路中接入第三种均质材料,只要保证所接入材料两端温度相同,就不会影响热电偶的热电势。根据中间导体定律,只要保证连接导线和显示仪表接入热电偶回路时两连接端的温度相同,就不会改变热电势。另外,热电偶的热端焊接点也相当于第三种金属,只要它与热电极接触良好,整个接点温度一致,也不会影响热电偶回路的热电势。(2)如果两种导体A和B对另一种参考导体C热电势已知,则这两种导体组成的热电偶的热电势是它们对参考导体热电势的代数和,即EAB(t,to)=EAC(t,to)ECB(t, to) 参考导体
展开阅读全文