熱電偶的測(cè)溫原理
摘要:
通過(guò)對(duì)金屬的接觸電動(dòng)勢(shì)和溫差電動(dòng)勢(shì)來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)推導(dǎo),
從根源來(lái)
闡述熱電偶的工作原理,
并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)簡(jiǎn)化。
從而系統(tǒng)地解釋了熱電偶的輸入量
(溫度)和輸出量(電流,電壓)的線(xiàn)性關(guān)系。以及熱電偶的選型要求,和材料
性能。
關(guān)鍵詞:
熱電效應(yīng)、電動(dòng)勢(shì)、選型、材料;
溫度測(cè)量是通過(guò)某些測(cè)溫物質(zhì)的各種物理性能變化,
例如固體的
尺寸
,
密度
,
硬度
粘度
,
電導(dǎo)率
,
熱輻射等的變化來(lái)判斷被測(cè)物體的溫度。
在許多測(cè)量方法中,
熱電
偶測(cè)溫的應(yīng)用為zui廣泛之一。
主要優(yōu)點(diǎn):
①接觸式測(cè)溫,準(zhǔn)確度較高;②結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)單,體積小,安裝方便;③測(cè)量范圍廣:
-
150oC
----
1600oC,采用特殊材料時(shí)
可達(dá)
2800oC。④熱容量小,響應(yīng)速度快,熱電極不受形狀限制
定義:導(dǎo)體
A
,
B
為熱電極;
測(cè)溫結(jié)點(diǎn)處在
T
溫度場(chǎng)下為測(cè)量端,或工
作端,熱端。
結(jié)點(diǎn)處在
To
溫度場(chǎng)下為參考端,或自由端,冷端。
1.2
熱電偶中的電勢(shì)
1.2.1
接觸電勢(shì)(伯爾帖電勢(shì))
互相接觸的兩種金屬導(dǎo)體內(nèi)部因自由電子密度不同,當(dāng)接觸時(shí)兩種導(dǎo)體
在接觸界面上會(huì)發(fā)生電子擴(kuò)散。電子擴(kuò)散的速率與自由電子的密度及金屬所