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简单叙述热电偶的工作原理(热电偶的工作原理是基于什么效应)

在生活中,很多人可能想了解和弄清楚简单描述下热电偶的工作原理以及热电偶的类型有哪些?的相关问题?那么关于简单叙述热电偶的工作原理的答案我来给大家详细解答下。

简单叙述热电偶的工作原理(热电偶的工作原理是基于什么效应)

工业上测量温度的一个常用方法是,将两种不同材料的导线连接(例如用焊接方法)在一起。将连接点放在需要测温的位置,热电偶产生电势,该电势与(测量端,即连接点)和(参考端/开路端/连接测量仪表端)的温差有关。

国际标准定义了热电偶的标准组合,最通用的标准是IEC60584。这些标准定义了温差(℃)与输出(mV)的关系,而不是详细介绍材料的构成。IEC60584中包括8种常用的热电偶(T型、E型、J型、N型、K型、S型、R型、B型)。IEC60584规定的热电偶测温范围是-270-1820℃。也有可测更高温度的,例如WRe3-WRe25、WRe5-WRe26两种钨铼热电偶,最高可测2310℃。

工作方式:

热电偶测温原理是:导体中热端的电子密度较低,在热端和冷端之间形成电势。用仪器测得该电势,即可得到温差。连接热端需要另一个导体。如果两个导体相同,产生的电势相同,两个冷端之间输出为零。所以,热电偶用需要用两种不同材料制成,材料组合的原则是:输出信号大,使用寿命长。采用合适的方法连接两个导体,例如用焊接方法等。

热电偶类型:

1、 铂铑10-铂热电偶(S型):

铂铑10-铂热电偶(S型)为贵金属热电偶。其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

0-1100℃

±1℃

1100-1600℃

±[1+0.003(t-1100)] ℃

II

0-600℃

±1.5℃

600-1600℃

±0.25%|t|

2、 铂铑13-铂热电偶(R型):

铂铑13-铂热电偶(R型)为贵金属热电偶。其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,该热电偶长期最高使用温度为1400℃,短期最高使用温度为1600℃。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

0-1100℃

±1℃

1100-1600℃

±[1+0.003(t-1100)] ℃

II

0-600℃

±1.5℃

600-1600℃

±0.25%|t|

3、 铂铑30-铂铑6热电偶(B型):

铂铑30-铂铑6热电偶(B型)为贵金属热电偶。其正极(BP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为30%,负极(BN)也为铂铑合金,其中含铑为6%,故俗称双铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1600℃,短期最高使用温度为1700℃。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

II

600-1700℃

±0.25%|t|

III

600-800℃

±4.0℃

800-1700℃

±0.5%|t|

4、 镍铬-镍硅热电偶(K型)

镍铬-镍硅热电偶(K型)是用量最大的廉价金属热电偶。正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,负极(KN)的名义化学成分为:Ni:Si=97:3,其使用温度范围为-200-1300℃,不同线径镍铬-镍硅热电偶推荐使用的最高温度不同。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

-40-1100℃

±1.5℃或±0.4%|t|

II

-40-1300℃

±2.5℃或±0.75%|t|

III

-200-40℃

±2.5℃或±1.5%|t|

5、 镍铬硅-镍硅镁热电偶(N型)

镍铬硅-镍硅镁热电偶(N型)是廉价金属热电偶。其使用温度范围为-200-1300℃,不同线径镍铬硅-镍硅镁热电偶推荐使用的最高温度不同。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

-40-1100℃

±1.5℃或±0.4%|t|

II

-40-1300℃

±2.5℃或±0.75%|t|

III

-200-40℃

±2.5℃或±1.5%|t|

6、 镍铬-铜镍热电偶(E型)

镍铬-铜镍热电偶(E型)又称镍铬-康铜热电偶,也是一种廉价金属热电偶,其正极(EP)为镍铬10合金,名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,与KP相同;负极(EN)为铜镍合金,名义化学成分为55%的铜、45%的镍以及少量的钴、锰、铁等元素,该热电偶的使用温度为-200-900℃,不同线径镍铬-铜镍热电偶推荐使用的最高温度不同。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

-40-800℃

±1.5℃或±0.4%|t|

II

-40-900℃

±2.5℃或±0.75%|t|

III

-200-40℃

±2.5℃或±1.5%|t|

7、 铁-铜镍(康铜)热电偶(J型)

铁-铜镍热电偶(J型)又叫铁-康铜热电偶,也是一种廉价的金属热电偶,它的正极(JP)的名义化学成分为纯铁,负极(JN)是铜镍合金,常被含糊地称之为康铜,其名义化学成分为55%的铜和45%的镍以及少量却十分重要的钴、铁、锰等元素,尽管它叫康铜,但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜,故不能用EN或TN来替换。铁-康铜热电偶覆盖测温区间为-210-1200℃,但通常使用的温度范围为0-750℃,不同线径铁-铜镍热电偶推荐使用的最高温度不同。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

-40-750℃

±1.5℃或±0.4%|t|

II

-40-750℃

±2.5℃或±0.75%|t|

8、 铜-铜镍(康铜)热电偶(T型)

铜-铜镍热电偶(T型)又称铜-康铜热电偶,是一种最佳的测温低温的廉价金属热电偶。它的正极(TP)是纯铜,负极(TN)是铜镍合金,常称之为康铜,它于镍铬-康铜的康铜EN通用,与铁-康铜的康铜JN不能通用,尽管它们都叫康铜。铜-铜镍热电偶测温区间为-200-350℃,不同线径铜-铜镍热电偶推荐使用的最高温度不同。

精度等级:

等级

使用温度范围

允许偏差

I

-40-350℃

±0.5℃或±0.4%|t|

II

-40-350℃

±1.0℃或±0.75%|t|

III

-200-40℃

±1.5℃或±1.5%|t|

温馨提示:通过以上关于简单描述下热电偶的工作原理以及热电偶的类型有哪些?内容介绍后,相信大家有新的了解,更希望可以对你有所帮助。