什么是鎧裝熱電偶_鎧裝熱電偶原理說明

鎧裝熱電偶是溫度測量中應用最廣泛的溫度器件，它的主要特點就是測溫范圍寬，性能比較穩(wěn)定，同時結構簡單，動態(tài)響應好，更能夠遠傳4～20mA電信號，便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中將產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。

閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢由兩種電勢組成：溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以它們產(chǎn)生的電勢也不相同。接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時，因為它們的電子密度不同，所以產(chǎn)生一定的電子擴散，當它們達到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質(zhì)以及它們接觸點的溫度。

國際上應用的熱電偶具有一個標準規(guī)范，規(guī)定熱電偶分為八個不同的分度，分別為B、R、S、K、N、E、J和T，其測量溫度最低為270℃，最高可達1800℃，其中B、R、S屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以它們又被稱為貴金屬熱電偶，而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。

熱電偶的結構有兩種，普通型和鎧裝型。普通型熱電偶一般由熱電極、絕緣管、保護套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲、絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配后，經(jīng)過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞，這種導線我們稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端溫度穩(wěn)定。補償導線又分為補償型和延長型兩種。延長導線的化學成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤菍嶋H中，延長型的導線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬， 一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線與熱電偶的連線一般都是很明了，熱電偶的正極連接補償導線的紅色線，而負極則連接剩下的顏色。一般補償導線的材質(zhì)采用銅鎳合金。溫度補償由于鎧裝熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省鎧裝熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把鎧裝熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使鎧裝熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度to≠0℃時對測溫的影響。在使用鎧裝熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與鎧裝熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應，將兩種不同成分的金屬導體首尾相連接成閉合回路，如兩接點的溫度不等，則在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，形成熱電流，這就是熱電效應。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成，焊接的一端叫做測量端，未焊接的一端叫做參考端，參考端在使用時通常恒定在一定的溫度（如0℃），當對測量端加熱時，在接點處有熱電勢產(chǎn)生。如參考端溫度恒定，其熱電勢的大小和方向只與兩種金屬材料的特性和測量端的溫度有關，而與熱電偶的粗細和長短無關。當測量端的溫度改變后，熱電勢也隨之改變，并且溫度和熱電勢之間有一固定的函數(shù)關系，利用這個關系就可以測量溫度。