在工業(yè)生產(chǎn)、科研實驗和日常生活中,溫度的精確測量至關(guān)重要。而在眾多的溫度測量工具中,熱電偶和熱電阻以其各自獨特的優(yōu)勢和特點,成為了溫度測量領(lǐng)域的兩大“神器”。本文將詳細講解熱電偶與熱電阻的區(qū)別,包括它們的工作原理、材料選擇、測溫范圍、接線方式、信號性質(zhì)以及應(yīng)用場景,幫助讀者更好地理解和選擇這兩種溫度測量工具。熱電偶:溫度與電壓的奇妙轉(zhuǎn)換、工作原理:熱電偶的工作原理基于熱電效應(yīng),即當兩種不同成份的導體(熱電極)組成閉合回路,且兩端存在溫度梯度時,回路中會產(chǎn)生電流,形成電動勢(熱電動勢)。這一現(xiàn)象較早由德國物理學家托馬斯·約翰·塞貝克在1821年發(fā)現(xiàn),因此也被稱為塞貝克效應(yīng)。熱電偶的一端為工作端,直接與被測物體接觸,另一端為自由端,通常保持在恒定的溫度下(如0℃)。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系,可以制成熱電偶分度表,用于溫度測量。熱電偶絲表面污染會改變熱電特性,清潔時需用酒精擦拭避免機械損傷。深圳表面安裝型墊片式熱電偶制造商
從理論上講,任何兩種不同導體(或半導體)都可以配制成熱電偶,但是作為實用的測溫元件,對它的要求是多方面的。為了保證工程技術(shù)中的可靠性,以及足夠的測量精度,并不是所有材料都能組成熱電偶,一般對熱電偶的電極材料,基本要求是:(1)、在測溫范圍內(nèi),熱電性質(zhì)穩(wěn)定,不隨時間而變化,有足夠的物理化學穩(wěn)定性,不易氧化或腐蝕;(2)、 電阻溫度系數(shù)小,導電率高,比熱?。唬?)、測溫中產(chǎn)生熱電勢要大,并且熱電勢與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系;(4)、材料復制性好,機械強度高,制造工藝簡單,價格便宜。廣東喉箍式熱電偶行價表面熱電偶采用刀刃式或貼片式設(shè)計,可精確測量爐管、固體材料表面溫度。
信號性質(zhì):感應(yīng)電壓與電阻變化。熱電偶產(chǎn)生的信號是隨溫度變化的感應(yīng)電壓,即熱電勢。這個信號通常比較微弱,需要進行放大等調(diào)理操作才能被準確測量。因此,在熱電偶的測量電路中,通常會包含放大器、濾波器等電路元件,以確保測量結(jié)果的準確性。而熱電阻本身是電阻,其信號性質(zhì)是電阻值的變化。當溫度變化時,熱電阻的電阻值會產(chǎn)生正或負的阻值變化。這種變化可以直接通過電阻測量儀器進行測量,無需額外的調(diào)理電路。因此,在熱電阻的測量電路中,電路結(jié)構(gòu)相對簡單,測量過程也更為直接。
質(zhì)量控制:在熱電偶生產(chǎn)中,嚴格的質(zhì)量控制貫穿始終。從原材料入廠檢驗,對每批次金屬絲進行成分分析與熱電性能測試,只有合格材料才能進入生產(chǎn)線。生產(chǎn)過程中,設(shè)置多道質(zhì)量檢測關(guān)卡,對半成品進行熱電勢測量、絕緣性能檢測等。成品完成后,進行全面性能測試,模擬各種使用環(huán)境,如高溫、高壓、強電磁干擾等,檢驗熱電偶測量精度、穩(wěn)定性、響應(yīng)時間等關(guān)鍵指標。只有通過全部檢測的產(chǎn)品才允許出廠。例如,一家專業(yè)熱電偶生產(chǎn)企業(yè),擁有先進檢測實驗室,每天對數(shù)百支熱電偶進行抽檢,不合格率控制在 0.1% 以內(nèi),以嚴苛質(zhì)量標準贏得市場口碑。新型材料制成的熱電偶具有更好的耐高溫、耐腐蝕性能。
正確使用:1、正確使用熱電偶不但可以準確得到溫度的數(shù)值,保證產(chǎn)品合格,而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗,既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確,熱導率和時間滯后等誤差,它們是熱電偶在使用中的主要誤差。2、絕緣變差而引入的誤差:如熱電偶絕緣了,保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴重,這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾,由此引起的誤差有時可達上百度。3、熱阻誤差:高溫時,如保護管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導,這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應(yīng)保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。熱電偶的長期穩(wěn)定性受氧化影響,惰性氣體氛圍可延長使用壽命??焖俳宇^型熱電偶廠家
熱電偶的校準是確保溫度測量精度的必要步驟。深圳表面安裝型墊片式熱電偶制造商
常見熱電偶類型概述熱電偶種類繁多,常見的有 K 型、J 型、T 型、E 型熱電偶等。K 型熱電偶是常用的一種,它由鎳鉻 - 鎳硅合金組成,測溫范圍廣,可達 - 200℃至 1300℃,具有線性度好、熱電勢較大、穩(wěn)定性強等優(yōu)點,在工業(yè)生產(chǎn)、實驗室研究等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,例如在鋼鐵冶煉中用于監(jiān)測爐溫。J 型熱電偶由鐵 - 康銅構(gòu)成,測溫范圍在 - 40℃至 750℃,價格相對低廉,且在中低溫測量時精度較高,常用于食品加工行業(yè)監(jiān)測烘焙、蒸煮溫度。T 型熱電偶為銅 - 康銅材質(zhì),適用于 - 200℃至 350℃的低溫測量,其精度極高,常被用于低溫實驗設(shè)備和精密儀器的溫度測量。E 型熱電偶由鎳鉻 - 康銅制成,熱電勢率高,靈敏度出色,測溫范圍在 - 200℃至 900℃,在一些對溫度變化敏感的測量場景中發(fā)揮重要作用。這些常見的熱電偶類型各有特點,滿足了不同溫度測量需求。深圳表面安裝型墊片式熱電偶制造商