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导电滑环中热电偶的知识介绍

日期：05-04  点击：6177  属于：滑环结构原理
工业经常需要测试控制旋转炉内、加热轴的温度，实验室需要测试新材料的热性能等，都需要用到热电偶或热电阻。同时需要观察记录相关的数据，因此离不开电滑环这个部件，但是该如何选择滑环才能使得误差、偏差减小到最小，或者无误差?这是很多工程设计人员头疼的地方。选择了错误的滑环，温差偏移量甚至超出了实际的温度变化量。热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.

　　要想选择合适的导电滑环，必须先确定测温系统的种类，通常使用的测温系统有热电阻型和热电偶型，以下先分析两种测温系统的区别：
　　热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是：

　　①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
　　②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨-铼)。
　　③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
　　
1.热电偶测温基本原理:

将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

2.热电偶的种类及结构形成
　　
(1)热电偶的种类
　　常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
　　
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：
　　①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
　　②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路;
　　③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
　　④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
　　3.热电偶冷端的温度补偿

　　由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时)，而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

　　在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。
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