热电偶的工作原理和类型

体娱   2024-11-14 10:54   江苏  

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热电偶是一种用于测量温度的装置。它本质上是温度测量传感器之一。它用于过程中需要控制温度或热流的所有行业。因此,它被用于化学、加工、石油和天然气、金属提取、石油、石化、制药、水泥、玻璃、陶瓷、发电、造纸和纸浆等许多行业。

热电偶由两根金属线组成,两根金属线的性质不同。它们的另一端通过热电偶温度计连接。


热电偶的工作原理

热电偶中的不同金属线连接起来形成结点。将它们连接起来就形成了热电回路。当结处的温度升高时就会产生电流。温度升高的结点称为热结点,另一端还有一个结点称为冷结点。冷端也会有一定的温度。本质上,电路中存在温差。热量从热端流向冷端,在原子尺度上,载流子也从热端扩散到冷端。这意味着温差在电路中产生了电压。可以量化电压和温差之间的关系,并对热电偶进行校准以供使用。


热电偶的类型

热电偶有多种形式和品种。热电偶的种类繁多,必须针对特定应用选择合适的热电偶。最常见的热电偶类型是 K、J、T 和 E 型。所有这些常见热电偶都具有标准精度,并且均由贱金属制成。


K 型热电偶:此类热电偶的结构材料为镍铬合金或镍铝合金。它是最常用的热电偶,因为它便宜、可靠、准确,而且温度范围宽。

J 型热电偶:此类热电偶的结构材料为铁或康铜。它是继 K 型之后的下一种常见热电偶。它也便宜且可靠,但温度范围和使用寿命相对较短。

T 型热电偶:结构材料为铜或康铜。它是一种非常稳定的热电偶,专为低温应用而设计。

E 型热电偶:结构材料为镍铬合金或康铜。在中等条件下与 K 型或 J 型相比需要更高精度的应用中,该热电偶是首选。


热电偶的优点

它们结构相当简单,成本低廉并且性质相当耐用

它们提供广泛的温度测量

它们具有快速的测量响应时间


热电偶的缺点

变量之间的潜在关系不是线性的。它本质上是非线性的

它需要参考并且重新校准很困难

它很容易受到电磁干扰和射频干扰


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