熱電偶溫度傳感器工作原理

熱電偶溫度傳感器工作原理

熱電偶工作原理
如果兩種不同成分的均質導體形成回路，直接測溫端叫測量端，接線端子端叫參比端，當兩端存在溫差時，就會在回路中產生電流，那么兩端之間就會存在Seebeck熱電勢，即塞貝克效應。熱電勢的大小只與熱電偶導體材質以及兩端溫差有關，與熱電偶導體的長度、直徑無關,熱電偶的基本定律詳見附錄一。

熱電偶簡單介紹

熱電偶具有構造簡單、適用溫度范圍廣、使用方便、承受熱、機械沖擊能力強以及響應速度快等特點，常用于高溫區域、振動沖擊大等惡劣環境以及適合于微小結構測溫場合；但其信號輸出靈敏度比較低，容易受到環境干擾信號和前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測量微小的溫度變化。

熱電偶性能和參數

熱電偶熱響應時間
在溫度出現階躍變化時，熱電偶的輸出變化至階躍變化值的50%所需要的時間稱為熱響應時間，用τ0.5表示。
熱電偶公稱壓力
一般是指在工作溫度下保護管所能承受的靜態外壓而不破裂，實際上，公稱壓力不僅與保護管材料、直徑、壁厚有關，還與其結構形式、安裝方法、置入深度以及被測介質的流速和種類等有關。
熱電偶*小置入深度
應不小于其保護管外徑的8～10倍（特殊產品例外）

熱電偶保護管

保護管的作用是保護感溫元件，使其不與被測介質直接接觸，避免或減少有害介質的侵蝕，火焰和氣流的沖刷和輻射，以及機械損傷，同時還起著固定和支撐傳感器感溫元件的作用。321，304和316（316L）系列不銹鋼保護管是用得*為廣泛的材料，通常使用在900℃以下，部分產品也能用到1150℃；900℃以上一般使用非金屬材料保護管。常用保護管材料詳見附錄四。

熱電偶結構的分類
按照熱電偶的組成結構分為熱電偶測溫導線、鎧裝熱電偶、裝配式熱電偶。
1. 熱電偶測溫導線
用外帶絕緣的熱電偶絲材焊接而成，是測溫產品里結構*為簡單的一種，響應速度極快。

鎧裝熱電偶

鎧裝熱電偶的結構原理是：由熱電偶絲、高純氧化鎂和不銹鋼保護管經多次復合一體拉制而成,具有能彎曲、耐高壓、耐震動、熱響應時間快和堅固耐用等許多優點，可以直接測量各種生產過程中0～800℃范圍內的液體、氣體介質以及固體表面的溫度。如無特別說明，我公司標準供貨產品直徑小于8mm的產品均為鎧裝熱電偶

鎧裝熱電偶三種測量結構的比較結構形式

露端式熱電偶
測量端露在外面，測溫響應時間*快，僅在干燥的非腐蝕介質中使用，不能在潮濕空氣或液體中使用
接殼式熱電偶
熱電極與金屬套管焊在一起，反應時間介于露端式和絕緣式之間，適用于外界信號干擾較小的場合使用
絕緣式熱電偶
測量端封閉在內部，熱電偶與套管之間相互絕緣，不易受外界信號干擾，是*常用的一種結構形式

裝配式熱電偶
裝配式熱電偶主要由接線盒、保護管、絕緣套管、接線端子、熱電極組成基本結構，并配以各種安裝固定裝置組成。

熱電偶常用補償導線規格
根據補償導線適用的溫度范圍，我公司標準供貨產品主要使用兩種補償導線：PVC補償導線和金屬網補償導線，其中PVC補償導線線芯為多股型，質地柔軟，耐溫上限為80℃；金屬網補償導線線芯為單股型，抗干擾性能較好，耐溫上限為400℃。
溫度傳感器的選型：確定熱電偶溫度傳感器類型、實際使用溫度范圍、精度、尺寸及安裝固定方式等，根據需求參考后面詳細的選型資料，也可按客戶的圖紙或樣品加工定做

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