熱電偶測溫回路的5個定律

　利用熱電偶進行溫度測量時，熱電偶僅是一種溫度敏感元件，整個測量回路中還包括補償導線、連接導線和測量熱電勢的顯示儀表等,要正確應用熱電偶進行溫度測量，就必須搞清楚回路中存在的5個定律。
　　
　　根據熱電偶測溫原理可以引出熱電偶測溫回路的5個定律，:這5個定律在實際測溫應用中十分重要，它們分別是：
　　
　　(1)均質導體定律；
　　
　　(2)中間導體定律；
　　
　　(3)參考電極定律；
　　
　　(4)連接導體定律；
　　
　　(5)中間溫度定律。
　　
　　91.什么是均質導體定律？
　　
　　均質導體定律是指由一種均質導體（或半導體）組成的閉合回路，不論導體（或半導體）的截面和長度如何，以及各處的溫度如何,都不能產生熱電勢。
　　
　　根據均質導體定律可以推論以下3點應引起注意：
　　
　　(1)熱電偶必須由兩種不同材質的導體構成；
　　
　　(2)如果熱電偶是由兩種均質導體組成，則熱電偶的熱電勢僅與兩接點間的溫度差有關，而與熱電極的粗細、長短和幾何形狀無關,也與沿熱電極的溫度分布無關。
　　
　　(3)如果熱電偶的熱電極是非均質導體，則相當于不同性質的熱電極構成不同的熱電偶，在不均勻溫場測溫時將會造成測溫誤差。
　　
　　從第（3)也可以知道：熱電極材料的均質性是保證熱電偶測量精度的重要指標。
　　
　　92.什么是中間導體定律？
　　
　　要用熱電偶進行測量，就必須在閉合回路中接人測量儀表及連接導線，即接人第三種金屬，此時，熱電偶回路中的熱電勢是否受第#種金屬接入的影響呢？
　　
　　中間導體定律是指在熱電偶回路中接入第三種金屬材料，只要這第三種金屬材料兩端的溫度相同，熱電偶產生的熱電勢會保持不變，不會受到影響。
　　
　　中間導體的應用：
　　
　　根據中間導體定律,使我們在熱電偶回路中引人各種儀表和連接導線及采用各種方法來焊接熱電偶，只要保證中間導體本身兩端溫度相同，就不會影響到熱電偶的熱電勢值。
　　
　　93.什么是參考電極定律？
　　
　　參考電極是指將熱電極C作為參考電極(也稱標準電極），若已知參考電極C與各熱電極A和B組合配對的熱電勢,^(7\7；)，£%(7\7；)則可利用公式（5-2)可求出熱電極回路中的熱電勢£AB(r，r。）.。
　　
　　Eab(T,T0)=Eac(T,T0)-Ebc(T，T0)(5-2)式中：■EAB(r，r。）——A，B兩熱電極，在接點溫度T，T0時的熱電勢；
　　
　　一在接點溫度為U。時，熱電勢A，B分別么BC(770).
　　
　　與參考電極c配對時的熱電勢。
　　
　　例：鎳鉻-鉑熱電偶的熱電勢值五（900，0)=29.315mV,鎳硅-鉑熱電偶的熱電勢值五（900,0)=-8.010mV,求鎳鉻-鎳硅熱電偶在900T；時的熱電勢是多少？
　　
　　解圓
　　
　　IVT•
　　
　　(1)設鎳鉻電極為A,鎳硅電極為B,鉑電極為C。即£AC(900,0)=29.315mV,£BC(900,0)=-8.010mV。
　　
　　(2)代入式(5-2)
　　
　　£ab(900，0)=£ac(900,0)-£BC(900,0)
　　
　　=29.315-(-8.010)
　　
　　=37.325mV
　　
　　參考電極定律的應用：
　　
　　(1)應用參考電極定律可以大大簡化熱電偶的選配工作而不需要逐個檢定，這對研究各種熱電偶特性是一個重要的方法。
　　
　　(2)由于純鉑絲易提純，熔點較高，物理化學性質穩定，因此，通常用純鉑絲作為參考電極
　　
　　什么是連接導體定律？
　　
　　連接導體定律是指熱電偶回路，如果熱電極A,B分別與連接導線A'，B'相接，接點的溫度分別則回路的總熱電勢等于熱電偶的熱電勢與連接導線的熱電勢的代數和，可由式（5-3)表7K：
　　
　　EABB,A,(T’I\’T0)=EAB(T’TJ+
　　
　　EA’AK’T0)(5-3)
　　
　　連接導體定律有什么實際應用？
　　
　　連接導體定律為熱電偶在工業測溫中,應用補償導線提供了理論基礎。因為，只要選配了熱電偶電特性相同的補償導
　　
　　線，就可使熱電偶的參考端遠離熱源而不影響熱電偶的測溫準確性。
　　
　　什么是中間溫度定律？
　　
　　中間溫度定律是指熱電偶回路中（見圖5-4)，若A與A',B與b'的材料相同，接點的溫度分別為r，r„，r。，其中r為測量溫度，r。為0^：,而7；為中間溫度。則熱電偶在接點T,T0的熱電勢五AB(r，r。）等于熱電偶在接點T,Tn和r„，r。的兩個熱電勢的代數和，可由式（5-4)表示：
　　
　　EAB(T,Tn,T0)=E,S(T,TJ+Eab(1\，T0)(5-4)
　　
　　中間溫度定律有什么實際應用？
　　
　　中間溫度定律為熱電偶分度表的使用奠定了理論基礎。
　　
　　根據這一定律，只要知道參考端為ot時的熱電勢與溫度的關系五（r。，r)和£(r。，r„),則參考端溫度不等于ot的熱電勢五（r，r„)可按式（5-4)求出，反之,若知參考端為ot時的熱電勢五（r,%),£；(r„，r。），則可通過式（5-4)求出參考端溫度為ot的熱電勢£(r，r。）。
　　
　　例：用k型熱電偶測量的實際溫度為r=800T，參考端溫度7；=301，求直流電位計所測得的電勢值£(r,rj是多少？
　　
　　解:查k型分度表
　　
　　E(T,T0)=£(800,0)=33.275mVE(Tn,T0)=£(30,0)=1.203mV
　　
　　則：
　　
　　E(T,TJ=E(T,T0)-E(Tn,T0)
　　
　　=33.275-1.203=32.072mV
　　
　　答:直流電位計所測得電勢值E(r，rj為32.072mv。
　　
　　98.熱電偶由哪些部分組成？
　　
　　熱電偶一般由熱電極1,測量端2，絕緣管3,保護管4,接線
　　
　　熱電偶的品種有多少？
　　
　　到目前為止，世界上研究和使用過的熱電偶總計有300多種，而在生產和科研中廣泛使用的有50多種。這50多種中包括IEC推薦的標準化熱電偶8種，低溫測量用熱電偶10種，可在氧化氣氛中使用的熱電偶3種，可在真空及惰性氣氛中使用的熱電偶3種，可在還原氣氛中使用的熱電偶7種等。
　　
　　熱電偶的分類方法有哪幾種？
　　
　　熱電偶的品種很多，一般可按以下方法來分類。
　　
　　(1)按熱電極材料不同可分為：
　　
　　a.貴金屬熱電偶；
　　
　　b.廉金屬熱電偶；
　　
　　c.貴-廉金屬混合式熱電偶；
　　
　　d.難溶金屬熱電偶；
　　
　　e.非金屬熱電偶。
　　
　　(2)按測量溫度不同可分為：a•高溫熱電偶（1000~3000)b.中溫熱電偶（0~1000)t;c•低溫熱電偶（-100~0)1;
　　
　　d.超低溫熱電偶（_273~-100)t。
　　
　　(3)按結構不同可分為：
　　
　　a.普通熱電偶；
　　
　　b.鎧裝熱電偶；
　　
　　c.薄膜熱電偶；
　　
　　d.各種熱電偶。
　　
　　(4)按用途可分為：
　　
　　a.標準熱電偶；
　　
　　b.王業用熱電偶。
　　
　　(5)按工業標準化情況可分為：
　　
　　a.標準化熱電偶；
　　
　　b.非標準化熱電偶。
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