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浅谈热电偶的使用及维修

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2019/1/3     浏览次数:    
热电偶是温度测量中最常用的温度传感器,实际使用中往往会遇到部分问题,那么我们如何使用和维修呢?

热电偶常用的定律

1,均质导体定律

由同一种均质材料(导体或半导体)两端焊接组成闭合回路,无论导体截面如何以及温度如何分布,将不产生接触电势,温差电势相抵消,回路中总电势为零。

可见,热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电偶极材料不均匀,由于温度梯存在,将会产生附加热电势。

2,中间导体定律

在热电偶回路中接入中间导体(第三导体),只要中间导体两端温度相同,中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响,这就是中间导体定律。

应用:依据中间导体定律,在热电偶实际测温应用中,常采用热端焊接、冷端开路的形式,冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。

有人担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值,在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差。根据这个定律,是没有这个误差的!

3,中间温度定律

热电偶回路两接点(温度为T、T0)间的热电势,等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。

应用:由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0摄氏度时,不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取热端温度值;也不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取的温度值,再加上冷端温度确定热端被测温度值,需按中间温度定律进行修正。初学者经常不按中间温度定律来修正!

4,参考电极定律

这个定律是专业人士才研究、关注的,一般生产、使用环节的人士不太了解,简单说明就是:用高纯度铂丝做标准电极,假设镍铬-镍硅热电偶的正负极分别和标准电极配对,他们的值相加是等于这支镍铬-镍硅的值

热电偶故障排除



一、遵照仪表接线图进行准确接线通电后,仪表先是显示仪表的热电偶分度号,接着显示仪表量程规模,再测仪表下排的数码管显示设定温度,仪表上排数码管显示测量温度。若仪表上排数码管显示不是发热体的温度,而显示“OVER”、“0000”或“000”等状态,解释仪表输出部位发生故障,应作如下检讨:

①把热电偶从仪表热电偶输出端拆下,再用任何一根导线把仪表热电偶输出端短路。通电时,仪表上排数码管显示值约为室温时,解释热电偶外部连线开路,应改换同类型热电偶。若还是以上所说的状态,解释仪表在运输历程中,仪表的输出端被破坏,要替换仪表。

②把上述故障仪表的热电偶拆去,换用旁边运行正常的同种分度号仪表上接入的热电偶,通电后,原故障仪表上排数码管显示发热体温度时,解释热电偶外部连线开路,改换同类型热电偶。若还是以上所说的状态,解释仪表在运输历程中,仪表的输出端被破坏,要改换仪表。

③把有故障的热电偶从仪表上拆下来,用万用表放在测量欧姆(R)*1档(有条件的朋友可使用信号发生器或校验仪),用万用表两表棒去测热电偶两端,若万用表上显示的电阻值很大,解释热电偶外部衔接开路,改换同类型热电偶。否则有肯定阻值,解释仪表输出端有问题,应改换仪表。

二、遵照仪表接线图接线准确,若仪表通电后,仪表上排数码管显示有负值等景象,解释接入仪表的热电偶“+”与“-”接错而形成的。只有从新替换一下即可。

三、接线准确仪表在运行时,仪表上排数码管显示的温度与实践测量的温度相差30oC~60oC。甚至相差更大,解释仪表的分度号与热电偶的分度号搞错。按热电偶分度号B、S、K、E等热电偶的温度(oC)与毫伏(MV)值的对应关系来看,同样温度(oC)的状态下,发生的毫伏值(MV)B分度号最小,S分度号次小,K分度号较大,E分度号最大,遵照此原理来判断。
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