热电偶温度计.ppt

热电偶温度计
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热电偶温度计由热电偶、电测仪表、连接导线等组成。
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固定螺纹锥形
固定法兰式
固定螺纹式
第3页，共48页料组成的闭合回路存在温差时，回路如产生热电势，便说明该材料是不均匀的。
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2）中间导体定律
由不同材料组成的闭合回路中，若各种材料接触点的温度都相同，则回路中热电势的总和等于零。
由此定律可以得到如下的结论：
在热电偶回路中加入第三种均质材料，只要接入导体的两端温度相同，则不影响原热电偶热电势的大小。
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证：设t>t0, NA>NB>NC
Etotal=eAB(t)+eB(t,t0)+eBC(t0)+eC(t0,t0)-eAC(t0)-eA(t,t0)
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∴ Etotal=eAB(t)+eB(t,t0)-eAB(t0)-eA(t,t0)
=eAB(t)+ψB(t)-ψB(t0)-eAB(t0)-ψA(t)+ψA(t0)
=[eAB(t)-ψA(t)+ψB(t)]-[eAB(t0)-ψA(t)+ψB(t0)]
=fAB (t)-fAB(t0)=EAB(t,t0)
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根据该推论，只要显示仪表和连接导线接入热电偶回路的两端温度相同，那么仪表和导线的接入不会影响到热电偶产生的热电势大小。
在测量钢水温度、固体表面温度时的应用。
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如果两导体A、B对另一种参考导体C的热电势为已知，则这两种导体组成热电偶AB的热电势是它们对参考导体C热电势的代数和。
即， EAB(t, t0)=EAC(t, t0)+ECB(t, t0)
证：EAC(t, t0)+ECB(t, t0)=fAC(t)-fAC(t0)+fCB(t)-fCB(t0)
=[eAC(t)-ψA(t)+ψC(t)]-[eAC(t0)-ψA(t0)+ψC(t0)]
+[eCB(t)-ψC(t)+ψB(t)]-[eCB(t0)-ψC(t0)+ψB(t0)]
= [eAC(t)+ eCB(t )-ψA(t)+ψB(t)]-[eAC(t0)+eCB(t0)- ψA(t0)+ψB(t0)]
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∴原式=[eAB(t)-ψA(t)+ψB(t)]-[eAB(t0)-ψA(t0)+ψB(t0)]
=EAB(t,t0)
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例：已知，E铜-铂(100,0)=，E康铜-铂(100,0)=-；
求：E铜-康铜(100,0)。
解：E铜-康铜(100,0)=E铜-铂(100,0)+E铂-康铜(100,0)
= E铜-铂(100,0)-E康铜-铂(100,0)
=-(-)=。
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中间温度定律
接点温度为t1和t3的热电偶，它的热电势等于接点温度分别为(t1,t2)和(t2,t3)的两支同性质的热电偶的热电势代数和。
即 EAB(t1,t3)=EAB(t1,t2)+EAB(t2,t3)
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§ 标准化热电偶
1 热电极材料的选择
对热电极材料的要求：
物理性能稳定，能在较宽的温度范围内使用，其热电特性不随时间变化；
化学性能稳定，不易氧化和电极间不相互渗透；
热电势和热电势率要大（温度变化1℃引起的热电势变化），热电势与温度间呈线性关系；
复制性好，以便互换；
价格便宜，加工方便。
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只有满足上述要求的材料才能制成热电偶。但实际上，很难找到全部满足上述要求的电极材料，只能根据所使用的条件范围，选择合适的热电极材料。
纯金属电极：热电极容易复制，热电势率小；当两电极是由两种纯金属组成时，热电势率平均为20μV/℃,所以热电偶的两电极很少均采用纯金属。
非金属电极：电势率大（可达1000μV/℃），熔点高，复现性和稳定性较差。
合金电极：热电性质和工艺性能介于两者之间。
常用的热电偶一般是用纯金属与合金相配，或是合金与合金相配。
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2 标准化热电偶
标准化热电偶是指制造工艺较成熟、应用广泛、能成批生产、性能优良且