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熱電偶結(jié)構(gòu)
甲熱電偶被構(gòu)造在一個(gè)端部連接的兩個(gè)不同的金屬線。當(dāng)每根導(dǎo)線的一端連接到測(cè)量?jī)x器時(shí)，熱電偶就成為一種靈敏且高精度的測(cè)量裝置。
熱電偶可由幾種不同的材料組合構(gòu)成。熱電偶材料的性能通常是通過(guò)將該材料與鉑一起使用來(lái)確定的。
選擇一對(duì)材料時(shí)要考慮的最重要因素是兩種材料之間的“熱電差”。兩種材料之間的顯著差異將導(dǎo)致更好的熱電偶性能。
圖 1 說(shuō)明了與鉑一起使用時(shí)更常用的熱電偶材料的特性。
除了圖 1 所示的材料之外，還可以使用其他材料。例如： Chromel-Constantan 非常適合高達(dá) 2000°F 的溫度；鎳/鎳-鉬有時(shí)會(huì)代替 Chromel-Alumel；鎢錸用于高達(dá) 5000°F 的溫度。用于特殊應(yīng)用的一些組合是鉻白金、鉬-鎢、鎢-銥和銥/銥-銠。
圖 2 顯示了典型熱電偶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。熱電偶的引線包裹在剛性金屬護(hù)套中。測(cè)量結(jié)通常形成在熱電偶外殼的底部。氧化鎂環(huán)繞熱電偶線以防止可能損壞細(xì)線的振動(dòng)，并增強(qiáng)測(cè)量結(jié)與熱電偶周圍介質(zhì)之間的熱傳遞。
圖 2 典型熱電偶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
熱電偶操作
當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，熱電偶會(huì)導(dǎo)致電流在連接的電路中流動(dòng)。產(chǎn)生的電流量取決于測(cè)量結(jié)點(diǎn)和參比結(jié)點(diǎn)之間的溫差；所用兩種金屬的特性；以及所附電路的特性。圖 3 說(shuō)明了一個(gè)簡(jiǎn)單的熱電偶電路。
圖 3 簡(jiǎn)單的熱電偶電路
加熱熱電偶的測(cè)量結(jié)產(chǎn)生的電壓大于參比結(jié)兩端的電壓。兩個(gè)電壓之間的差異與溫度差異成正比，可以在電壓表上測(cè)量（以毫伏為單位）。為了便于操作員使用，一些電壓表被設(shè)置為通過(guò)使用電子電路直接讀取溫度。
其他應(yīng)用僅提供毫伏讀數(shù)。為了將毫伏讀數(shù)轉(zhuǎn)換為其相應(yīng)的溫度，您必須參考圖 4 所示的表格。這些表格可以從熱電偶制造商處獲得，它們列出了一系列毫伏讀數(shù)對(duì)應(yīng)的具體溫度。
圖 4 溫度-電壓參考表
概括
熱電偶總結(jié)如下。
●熱電偶由兩端連接并包裹在金屬護(hù)套中的兩根不同的導(dǎo)線構(gòu)成。
●每根導(dǎo)線的另一端連接到儀表或測(cè)量電路。
●加熱熱電偶的測(cè)量結(jié)產(chǎn)生的電壓大于參比結(jié)兩端的電壓。
●兩個(gè)電壓之間的差異與溫度差異成正比，可以在電壓表上測(cè)量。
