熱電偶的結構有兩種,普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極,絕緣管,保護套管和接線盒等部分組成,而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲,絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配后,經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當兩個接合點的溫度不同時,在回路中就會產生電動勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞,這種導線我們稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線,其主要作用就是與熱電偶連接,使熱電偶的參比端遠離電源,從而使參比端溫度穩(wěn)定。補償導線又分為補償型和延長型兩種,延長導線的化學成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?,但是實際中,延長型的導線也并不是用和熱電偶相同材質的金屬,一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線的與熱電偶的連線一般都是很明了,熱電偶的正極連接補償導線的紅色線,而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線的材質大部分都采用銅鎳合金。是一種感溫元件,是一種一次儀表,
熱電偶直接丈量溫度。所謂標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。由2種不同成分材質的導體組成的閉合回路,由于材質不同,不同的電子密度產生電子擴散,穩(wěn)定均衡后就產生 了電勢。當兩端存在梯度溫度時,回路中就會有電生,產生熱電動勢,溫度差越大,電流就會越大。測得熱電動勢之后即可曉得溫度值。熱電偶實際上是一種能量轉換器,可將熱能轉換成電能。
主要特點:
1、裝配簡單,更換方便;
2、壓簧式感溫元件,抗震性能好;但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞,這種導線我們稱為補償導線。
3、測量精度高;
4、測量范圍大(-200℃~1300℃,特殊情況下-270℃~2800℃);
5、熱響應時間快;
6、機械強度高,耐壓性能好;
7、耐高溫可達2800度;
8、使用壽命長。
熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對它的結構要求如下:
1、組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固;
2、兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣,以防短路;
3、補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
4、保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。
熱電偶實際上是一種能量轉換器,它將熱能轉換為電能,用所產生的熱電勢測量溫度,對于熱電偶的熱電勢,應注意如下幾個問題:
1、熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù);
2、熱電偶所產生的熱電勢的大小,當熱電偶的材料是均勻時,與熱電偶的長度和直徑無關,只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關;
3、當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢的大小,只與熱電偶的溫度差有關;若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來,構成一個閉合回路,如圖所示。05m/s,初始溫度在5-45℃的范圍內,溫度階躍值為40-50℃。當導體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流。熱電偶就是利用這一效應來工作的。