创杰自习介绍了组装热电偶的浮动理论

创杰自习介绍了组装热电偶的浮动理论

分析了组装热电偶测量运动物体温度时测头的受力特性，建立了测头的动力学模型。 模型给出了引导下气体运动的无量纲雷诺方程，并采用二维泰勒展开公式和有限差分法进行了分析。 为了减少组装热电偶测头的磨损，延长寿命，根据测量时引脚的受力情况，提出了组装热电偶引脚的浮动理论，利用力平衡原理实现了引脚变形量的优化。 同时，以某种安装热电偶为例，进行了实际分析，得到了气浮力的分布情况和引线的zui最佳变形量。

组装热电偶是由两种不同的金属对制成的热电转换器。 将这两种金属的接点放置在被测量环境中，或者直接接触被测量对象，是组装热电偶测温的必要前提。 组装热电偶除静止对象的测温外，还广泛应用于运动对象的测温[ 1]。 组装热电偶测量温度时，为了保证热电偶头部引脚压缩变形形成少许测量压力，确保热电偶与被测量对象的可靠接触，会导致热电偶测量头的加速磨损和寿命缩短。 应用空气动力学原理分析热电偶测量区的动力学特性，优化热电偶的结构设计。

使用组装热电偶进行运动物体的温度测量，可以简化为图1所示的模型。 这是椭圆面形状的空气动压支撑。 上边是热电偶引线，下边是运动物体。 空气被带入被测量运动物体，形成受压的气楔。 如果设被测定物体的运动速度为v，则如图1所示，确立直角坐标系，组装热电偶测定物体的温度，则引线与物体之间的间隔小，温度梯度小的流体力学[2， 根据(3)，在引线与物体间气体的无量纲雷诺方程式中，h、p、hm分别是x的气体楔的高度、气体压力、引线与物体间的zui的高度，h、p、hm分别是x的气体楔的高度、气体压力、引线与物体间的zui的高度 b分别是引线横向的长度和宽度，在测定时热电偶与被测定物接触的是热电偶的头部的弹簧片的变形产生的力，此时弹簧片的变形产生的力F= kz z h1是弹簧片厚度，为了降低热电偶的头部的磨损，确保温度测定的精度，如果使安装热电偶的头部的弹簧片受到的气体的浮力与弹簧片的变形产生的力相等，则弹簧片在浮动状态下头部的磨损也小， 由于弹簧片的一端与被测量物接触，力分布主要靠近端点，但力小的弯矩的影响可以忽略。 根据力的平衡原理，可以得到F = W。 安装热电偶导线的气体动压模型参数与导线的变形有关，因此在计算导线zui最佳变形量时，可通过循环反复的方法求出导线的zui最佳变形即浮起量。 这样，可以得到浮动状态下的热电偶变形，将导线调整为zui最佳变形状态，减少热电偶探针的磨损

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