3. 简答题 试述热电偶的测温原理,工业上常用的测温热电偶有哪几种? 热电偶和仪表之间的接线,为什么要用补偿导线?
**热电偶的测温原理:**
热电偶的测温原理基于塞贝克效应(Seebeck Effect),即当两种不同金属或合金材料(称为热电偶的两极)焊接在一起形成一个闭合回路,并在两个接点处保持不同的温度时,将产生一个与温差成正比的热电动势。这个电动势能够通过连接到测量设备的电路中来测量,从而根据已知的热电动势与温度的关系确定出温度。
**工业上常用的测温热电偶有:**
1. **K型热电偶**:由镍铬-镍硅合金制成,性价比高,广泛用于-200至1372摄氏度的温度范围。
2. **J型热电偶**:由铁-铜镍合金制成,成本较低,适用于-40至750摄氏度的温度范围。
3. **T型热电偶**:由铜-铜镍合金制成,价格低廉,适用于-200至350摄氏度的温度范围。
4. **E型热电偶**:由镍铬-康铜合金制成,精度较高,适用于-80至900摄氏度的温度范围。
5. **R型热电偶**:由铂-铂铑合金制成,高温稳定性好,适用于0至1600摄氏度的温度范围。
6. **S型热电偶**:由铂铑10-铂铑纯合金制成,适用于0至1760摄氏度的温度范围。
7. **B型热电偶**:由铂铑30-铂铑6合金制成,适用于0至1820摄氏度的温度范围。
**为什么使用补偿导线:**
热电偶和仪表之间的接线使用补偿导线的原因是:
1. **保持一致性**:补偿导线的材料和热电偶的负极相同或相似,因此它具有与热电偶负极相同的热电性质。
2. **减少误差**:如果不使用补偿导线,热电偶的冷端(远离被测物体的一端)可能会因为环境温度的变化而影响测量结果。补偿导线确保了冷端产生的热电势能够与热电偶的热电势匹配,从而减少误差。
3. **延长寿命**:在某些情况下,直接将热电偶延伸到测量设备可能不实际或对热电偶有损害,使用补偿导线可以保护热电偶并延长其使用寿命。
4. **灵活性**:补偿导线通常更加柔软和灵活,便于布线和安装。
5. **经济性**:使用补偿导线比直接延伸热电偶成本更低,特别是在需要长距离传输信号的情况下。
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