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热电偶如何工作?热电偶类型是什么?

来源:发表时间:2020-03-11

对于咱们中从事自动化尤其是过程自动化的许多人来说,诸如什么是热电偶,热电偶如何工作或什么类型的热电偶之类的问题似乎是非常基本的问题。他们中的大多数人只会说这是一个温度计,然后把它留给那个。

当咱们询问其背后的热力学时,人们实际上并没有谈论它。本文将准确地告诉您什么是热电偶,以及您需要了解的有关热电偶的所有其他信息。

什么是热电偶?


热电偶是由两个不同的电导体组成的电气设备,它们在不同的温度下形成不同的电结。

在热电效应的基础上,热电偶产生与温度有关的电压,该电压可用于测量温度。

除了热电偶,市场上还有各种各样的温度传感器-电阻温度检测器(RTD),红外传感器,热敏电阻,硅二极管-仅举几例。每种方法的优缺点使它们更适合某些应用程序,而对另一些应用程序则不太理想。

但是,在咱们开始讨论不同类型的热电偶之前,让咱们了解它们的工作原理。

热电偶如何工作?

热电偶的工作原理取决于物理定律。在托马斯·约翰·塞贝克之后,咱们称其为塞贝克效应。这位法国科学家发现,如果咱们将两种不同的金属连接在一起并在一端加热,则两端之间的温差会产生电动势(EMF)。让咱们看一下下面的图片以更好地理解这一点:

塞贝克效应热电偶图

该EMF取决于所用金属的类型和温度。因此,如果咱们知道两种金属的特性,就可以通过测量产生的毫伏来计算温度变化。要将电压与温度变化相关联,咱们需要一个热电偶表的帮助。

每种热电偶类型都有自己的参考表,这使咱们进入下一个主题。以下部分讨论了市场上可用的热电偶类型。

热电偶类型

热电偶由两种金属组成,当一端发生温度变化时,它们会产生EMF。但是,一个热电偶不能适应所有温度范围,因此咱们使用不同的金属来测量所需的所有温度范围。您可以通过电缆颜色区分热电偶类型。

但是需要注意的是,这些颜色会因国家和标准而异。下表将使您对最常见的热电偶类型,某些最常见标准中的温度范围有所了解。

热电偶更换

热电偶的温度范围非常宽,因此通常在极端条件下使用。这使得热电偶的更换成为维护的关键方面。幸运的是,智能变送器可以监视您的主要元素及其自身的健康状况。这些设备可以为您提供有关过程的足够数据,以便根据预测分析计划预防性维护。

此外,它们还可以为您提供有关不同传感器性能的数据,因此您可以为过程选择性能和寿命更长的传感器。

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