當(dāng)有兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路,其兩端相互連接時(shí),只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同,一端溫度為T(mén),稱(chēng)為工作端或熱端,另一端溫度為T(mén)0 ,稱(chēng)為自由端(也稱(chēng)參考端)或冷端,回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。測(cè)量方法:熱響應(yīng)時(shí)間比較復(fù)雜,不同的試驗(yàn)條件會(huì)有不同的測(cè)量結(jié)果,這是因?yàn)樗軣犭娕寂c周?chē)橘|(zhì)的換熱率影響,換熱率高,則熱響應(yīng)時(shí)間就短。這種現(xiàn)象稱(chēng)為“熱電效應(yīng)”,兩種導(dǎo)體組成的回路稱(chēng)為“熱電偶”,這兩種導(dǎo)體稱(chēng)為“熱電極”,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)則稱(chēng)為“熱電動(dòng)勢(shì)”。
熱電動(dòng)勢(shì)由兩部分電動(dòng)勢(shì)組成,一部分是兩種導(dǎo)體的接觸電動(dòng)勢(shì),另一部分是單一導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢(shì)。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。1、按固定裝置型式分類(lèi)熱電偶作為主要測(cè)溫手段,用途十分廣泛,因而對(duì)固定裝置和技術(shù)性能有多種要求,因此熱電偶的固定裝置分為六種:無(wú)固定裝置式、螺紋式、固定法蘭式、活動(dòng)法蘭式、活動(dòng)法蘭角尺形式、錐形保護(hù)管式六種。因此,在熱電偶測(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端(測(cè)量端為熱端,通過(guò)引線與測(cè)量電路連接的端稱(chēng)為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí),冷端的(環(huán)境)溫度變化,將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱(chēng)為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。與測(cè)量?jī)x表連接用專(zhuān)用補(bǔ)償導(dǎo)線。測(cè)量方法:熱響應(yīng)時(shí)間比較復(fù)雜,不同的試驗(yàn)條件會(huì)有不同的測(cè)量結(jié)果,這是因?yàn)樗軣犭娕寂c周?chē)橘|(zhì)的換熱率影響,換熱率高,則熱響應(yīng)時(shí)間就短。當(dāng)連接合適時(shí),延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端,而這一端通常位于被控環(huán)境中。為了使熱電偶產(chǎn)品的熱響應(yīng) 時(shí)間具有可比性,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:熱響應(yīng)時(shí)間應(yīng)在專(zhuān)用水流試驗(yàn)裝置上進(jìn)行。該裝置的水流速度應(yīng)保持0.4±0.05m/s,初始溫度在5-45℃的范圍內(nèi),溫度階躍值為40-50℃。在試驗(yàn) 過(guò)程中,水的溫度變化應(yīng)不大于溫度階躍值的±1%。被試熱電偶的置入深度為150mm或設(shè)計(jì)的置入深度(選其中較小值并在試驗(yàn)報(bào)告中注明)。
由于該裝置比較復(fù)雜,目前只有數(shù)單位有這套設(shè)備,故國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定允許生產(chǎn)廠與用戶(hù)協(xié)商,可采用其他試驗(yàn)方法,但所給數(shù)據(jù)必須注明試驗(yàn)條件。
1、測(cè)量精度高。3、測(cè)溫中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大,并且熱電勢(shì)與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系。因直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
2、測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從零下50度——1600度均可連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶可測(cè)到-269度(如金鐵鎳鉻),可達(dá)2800度(如鎢、錸)。
3、構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。