理论教育 推荐:热电偶结构及应用相关知识详解

推荐:热电偶结构及应用相关知识详解

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:热电偶的热电极直径一般为0.35~0.65mm,普通金属热电偶的热电极直径一般为0.5~3.2mm。测量盐浴炉温度时,为防止热电偶接线盒温度过高,往往采用直角形热电偶。补偿导线和热电偶连接端的温度应维持在100℃以下。表4-14 常用热电偶补偿导线

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1.常用热电偶

工业用普通热电偶的具体结构由热电极、绝缘管、保护管及接线盒四部分组成。

热电偶的热电极直径一般为0.35~0.65mm,普通金属热电偶的热电极直径一般为0.5~3.2mm。热电极的长度由安装条件(其中特别是热端插入测温场所的深度)而定,一般在250~3000mm之间。保护管有铜及铜、合金无缝钢管、不锈钢管、石英管、瓷管。

铠装热电偶保护管材料有铜、不锈钢、高温合金等,热偶丝直径为1~16mm,长度为0.5~20m。这种热电偶具有能任意弯曲、耐高压、反应时间快和牢固耐用等优点。

热电偶的分度号有:S(长期使用1~1300℃)、B(长期使用1~1600℃)、K(长期使用900℃)。

2.热电偶冷端温度的补偿

热电偶的分度表是在其冷端为0℃时测定的,在实际使用时,由于环境温度的不一定为0℃,就需要对测定值进行修正,修正方法按下式计算:

E0=E1+E2 (4-12)

式中E2——热电偶冷端温度对应的电势(mV);

E1——仪表测得的电势(mV);

E0——热电偶热端的真实温度对应的电势(mV)。

例如:一只K分度号的热电偶测量炉温,冷端温度30℃,仪表测得的电势为E1=34.12mV,计算炉温?

由冷端温度30℃查表得,冷端温度对应的电势E2=1.20mV,代入式(4-12)得

E0=E1+E2=(1.20+34.12)mV=35.32mV

根据E0=35.32mV查表得,炉温t=850℃,而不是仪表测得的电势E1=34.12mV对应的820℃。

3.热电偶使用注意事项

热电偶安装和使用不当,不但会增加测量误差,还可能降低热电偶的使用寿命。因此,根据测温范围和工作环境,正确安装和合理使用热电偶是一个重要问题。(www.daowen.com)

(1)安装点合适 通常将热电偶装在温度较均匀且能代表工件温度的地方,而不应装在炉门旁或与加热热源太近的地方。

(2)热电偶的安装位置合理 应尽可能避开强磁场和电场,如电极盐浴炉中的热电偶不应靠近电极等,以免对测温仪表引入附加干扰信号。

(3)热电偶插入炉膛的深度合理 一般最少不小于热电偶保护管外径的8~10倍。其热端应尽可能靠近被加热工件,但须保证不影响装卸工件。

(4)热电偶的接线盒远离炉壁 一般使接线盒距离炉壁约200mm,避免冷端温度过高。

(5)防止保护管在高温下变形 若需水平安装时,插入炉壁深度不应大于500mm。测量盐浴炉温度时,为防止热电偶接线盒温度过高,往往采用直角形热电偶。

(6)密封热电偶保护管与炉壁之间的空隙 用耐火泥或石棉绳堵塞空隙,避免空气对流影响测温准确性。补偿导线与接线盒出线孔之间的空隙也应用石棉绳塞紧,并使其朝向下方,以免污物落入。

(7)减少热电偶的热惯性 在低温测量中,为减少热电偶的热惯性,常采用保护管开口或无保护管的热电偶,也可使用铠装热电偶。

4.热电偶的串并联

热处理制造设备企业里为了节省成本,常常会有热电偶的串并联情况。同极性串联,测出的是每个测点的平均温度;反极性串联,测出的结果是温差,而不是炉温;还有仪表并联。这些都是不正确的做法。

5.选用补偿导线

热电偶要选用相对应的补偿导线配接。常用热电偶补偿导线见表4-14。

补偿导线和热电偶连接端的温度应维持在100℃以下。

使用补偿导线时,它的正极连接热电偶的正极,负极连接热电偶的负极,不可接错。否则,会给测温带来更大的误差。

表4-14 常用热电偶补偿导线

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