关于热电偶的几个基本问题

1 .热电偶的工作原理是什么？

热电偶的工作原理基于循环效应<； br/>； 两个不同成分的导体的两端连接在电路上，若两个连接端子的温度不同，则在电路中会产生热电流的物理现象。 热电偶由两根不同的导线(热电极)构成，其一端相互焊接，形成热电偶的测量端(也称为工作端)。 插入测量温度的介质中，另一方面，热电偶的另一端(基准端或自由端)与显示器连接。 热电偶的测量端和参照端存在温度差时，显示计表示热电偶产生的热电动势。

2 .热电阻的测量原理是什么？热电阻利用金属导体或半导体有温度变化时其自身的电阻变化的特性来测量温度，热电阻的受热部(感温元件)可以均匀地卷绕在用细金属丝制成的绝缘材料制成的骨架上，也可以通过激光溅射法形成在基板上。 在被检测介质具有温度梯度情况下，测定温度是温感元件存在范围的电介质层的平均温度.

3 .如何选择热电偶和热阻？ 根据测温范围的选择，在500℃以上选择热电偶，在500℃以下选择热电阻是一般的基于测定精度的选择:选择精度要求高的热电阻，根据选择精度要求低的热电偶的测定范围进行选择:热电偶测定的一般的手指&ldquo； 点&rdquo； 温度、测温电阻体测定一般是空间平均温度

4 .铠装热电偶有什么优点？在IEC1515标准中被称为“minralinsulatedthermocouplecable”，是无机矿物绝缘热电偶电缆。 通过整体拉伸热电极、绝缘物和护套而形成，外表面为被复层&ldquo； 护套&rdquo； 被称为护套热电偶。 与一般组装式热电偶相比，具有耐压高、弯曲性好、抗氧化性好、寿命长等优点。

5 .热电偶的分度代号有哪些特点？热电偶的分度代号主要有s、r、b、n、k、e、j、t等几个。 其中，s、r、b属于贵金属热电偶，n、k、e、j、t属于贱金属热电偶.

s标号的特点是抗氧化性能强，应在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度为1400℃、短期1600℃。 在所有的热电偶中，s索引号的温度等级zui较高，通常被用作标准热电偶

由于r索引号比s索引号热电动势大15%左右，其他性能大致相同的b索引号在室温下热电动势极小，所以测定时不需要补偿引线。 其长期使用温度为1600℃、短期1800℃。 可在氧化性或中性气氛下使用，也可在真空条件下短期使用。 n索引号特征在1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势长期稳定性和短期热循环再现性好，核辐射和低温耐受性好，可以替代s索引号热电偶的一部分

k指数号的特点是抗氧化性能强，应在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度为1000℃，短期为1200℃。 zui广泛应用于所有热电偶

e索引号的特征是常用热电偶中热电动势zui大，即灵敏度zui高。 优选在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度为0-800℃；

j索引编号的特征在于，通过能够在氧化性气氛(使用温度上限750℃)和还原性气氛(使用温度上限950℃)这两者中使用，抗H2、CO气体的腐蚀能力强，在精油、化学工业中被广泛使用

t索引号的特征是所有廉价的金属热电偶中等程度的zui高，通常用于测量300℃以下的温度。

6 .热电阻体的引线方式有几种，有什么影响？ 测温电阻体的引出线方式有2线式、3线式、4线式3种。 双线式热电阻接线简单，但需要导线电阻附加误差。 因此，无法制造a级精度的热阻，请勿长时间使用导线或导线。 3线式可消除导线电阻的影响，测量精度高于2线式。 zui作为过程检测元件被广泛应用。

4线式不仅能消除引线电阻的影响，连接引线的电阻值相同时，也能消除该电阻的影响。 高精度测量采用四线制。 l

7.N型热电偶和k型热电偶有什么优缺点？

n型热电偶的优点:高温抗氧化能力强，长期稳定性强。 k型热电偶镍铬合金正极中的Cr、Si元素的选择氧化会引起合金成分的不均匀和热电动势的漂移等，在n型热电偶中使Cr、Si含量增加，镍铬合金的氧化模式从内部氧化转变为外部氧化，使氧化反应只在表面进行的低温短期热循环的稳定性良好，抗磁转移的放射能强。 n型热电偶抵消k型中易脱变元素Mn、Co，在进一步强化抗中子照射能力的400~1300℃范围内，n型热电偶的热电特性比k型线性好。 n型热电偶的缺点:-N型热电偶的材料比k型硬，加工困难-价格高。 由于n型热电偶热膨胀系数比不锈钢低15%，因此n型铠装热电偶的外套管采用NiCrSi/NiSi合金，在-200~400℃的范围内非线性误差大。

8 .如何选择合适的热安装套筒？ 热安装套筒的形状主要取决于介质的温度、压力、密度和流速以及必要的插入长度。 ASME/ANSI PTC19.3对此作了充分规定，采用套管强度分析软件可计算套管设计是否满足工艺要求。 现场设置的热套需要计算热套的强度，影响套管强度的主要有以下三点:1.流动引起的振动； 通过套管的液体产生一定频率的涡流，称为涡频，该频率的流速成正比。 如果该频率与热套的固有频率接近或一致，则会产生谐振，吸收大量热能，产生较高的应力，有可能损坏热套和套内的传感器。 ASME技术标准:涡区频率与热套固有频率之比应小于0.8。 2 .流动产生的应力流体流动随流速和密度而变化，对热套施加力，该流动产生的压力可以通过计算求出。 3 .能承受过程压力热套的zui大静压不能计算。 “一般的热安装套筒的连接方式有螺纹连接式、法兰连接式、焊接式3种。

9 .如何选择合适的双金属温度计？

水平安装时，选择轴向或自由式双金属温度计；垂直安装时，选择径向或自由式双金属温度计

倾斜安装时，根据实际需要选择轴向、径向或自由式双金属温度计

测量点需要上下限警报控制时，可选择电触点双金属温度计

双金属温度计有什么优点和缺点？

双金属温度计的优点是价格相对便宜，读数直观，温度测量范围小，精度相对不高。 通常是当场测量，显示仪表。

11 .温度变送器的特点是什么，温度变送器的特点是静态功耗低，安全可靠，不需要维护，寿命长。 -体积小，可与热电偶、热阻一体化，安装简单，还可节省温度转换器的安装费用。 -传输信号为4-20mA标准信号，不仅抗干扰，传输距离远，而且可节约昂贵的补偿导线。

提供符合HART和FF、PROFBUS总线协议的格式。

12 .压力式温度计的测量原理是什么？根据液体的膨胀规律，一定质量的液体在体积不变的条件下，液体的压力和温度呈线性。 煤气、蒸汽的压力和温度也有一定的函数关系，压力式温度计的尺度必须均匀等分。 压力式温度计由填充有感温介质的温包、感压元件(毛细管)以及感压元件(单簧管)构成。

红外线温度计的测量原理是什么？ d红外线测温计是由光学系统、光检测器、信号放大器和信号处理、显示输出等部分构成的。 光学系统收集视场内的目标红外辐射能量，将其转换为电信号，将其聚焦在光电检测器上，然后将其转换为目标温度值。

14 .如何选择合适的补偿导线或电缆？

热电偶的补偿导线和电缆主要用于将热电偶的热电动势延伸到二次仪表和控制室。 主要有延伸型和补偿型两种补偿导线，延伸型采用与热电极相同的材料，因此精度高的补偿型采用与热电极的热电势特性相匹配的材料，因此没有精度高的延伸型。