热电偶结构与分类.pptx

热电偶是一种常见的温度传感器，广泛应用于工业、科研和日常生活中。它们的工作原理基于塞贝克效应，即两种不同金属或合金接触时，在温度差异下会产生电动势。本讲义主要探讨热电偶的结构、分类和材料特性。 1. 热电偶的分类： 热电偶主要分为两大类：标准热电偶和非标准热电偶。标准热电偶是由国际电工委员会(IEC)认证的，具有良好的性能和稳定性。常见的标准热电偶有八种，如铂铑30-铂铑6（B型）、镍铬硅-镍硅（N型）、铂铑13-铂（R型）、镍铬-铜镍（康铜，E型）、铂铑10-铂（S型）、铁-铜镍（康铜，J型）、镍铬-镍硅（K型）和铜-铜镍（康铜，T型）。非标准热电偶则未经过IEC认证，如铂铑系、铱铑系、钨铼系及金铁热电偶和双铂钼等。 2. 热电偶的结构： 工业用热电偶通常由五部分组成：接线盒、保险套管、绝缘套管、热电偶丝和保护管。接线盒用于连接测量电路，保险套管和绝缘套管提供机械保护和电气隔离，热电偶丝是核心部分，产生热电动势，保护管则保护热电偶丝免受环境影响。 3. 热电偶材料的选择： 选择热电偶材料时，需要考虑以下几点： - 物理稳定性：材料应具有稳定的物理性质，确保其热电特性不会随时间变化。 - 化学稳定性：材料需耐腐蚀，能够在各种环境中保持其性能。 - 热电势和导电率：材料应具有较高的热电势和良好的导电性，同时电阻温度系数要小。 - 易于制造：方便批量生产和加工。 - 复现性好：确保每次制造的热电偶性能一致。 4. 热电偶的特点： - 结构简单：热电偶的构造相对简单，易于理解和使用。 - 测量范围宽：热电偶可以覆盖从极低到极高的温度范围。 - 准确度高：在正确的校准和使用条件下，热电偶能提供精确的温度读数。 - 热惯性小：响应速度快，适合快速变化的温度测量。 - 输出电信号：产生的电动势可转化为电信号，便于远程传输或信号转换。 - 多用途：热电偶可以测量流体、固体和固体表面的温度。 热电偶因其多样化的分类、稳定的结构和材料特性，以及广泛的应用场景，成为了温度测量中的首选工具。了解和掌握热电偶的基础知识对于有效利用这种传感器进行温度监测至关重要。