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熱電偶(thermocouple)是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。
熱電偶信號(hào)都是電壓毫伏級(jí)別的信號(hào),若要遠(yuǎn)距離傳輸,一般需要使用溫度變送器(或稱(chēng)為毫伏電流轉(zhuǎn)換器)將毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的4-20毫安直流電流信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。
接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接(焊接),這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸,即從外部通過(guò)探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。因此,建議使用接殼式熱電偶來(lái)測(cè)量靜態(tài)溫度信號(hào)。
熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)組成。接觸電勢(shì)指的是兩種材料成分不同的熱電極A和B接觸在一起時(shí),由于材料成分的差異導(dǎo)致的內(nèi)部電子密度差異。溫差電勢(shì)則來(lái)自于熱電極A和B之間的溫度差異。
下圖為一種常見(jiàn)的熱電偶連接方法示意圖:
在熱電偶傳輸時(shí),為了保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性,需要使用與熱電偶電導(dǎo)性能相匹配的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。不同類(lèi)型的熱電偶需要不同類(lèi)型的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn),以保證信號(hào)傳輸時(shí)的準(zhǔn)確性。
特殊的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)用于傳輸熱電偶的電信號(hào)。補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱電偶連接,使熱電偶的冷端連接到控制室,進(jìn)而將溫度信號(hào)傳輸給顯示儀表或控制儀表。這樣,就可以將熱電偶的測(cè)量范圍延長(zhǎng)到數(shù)百米的遠(yuǎn)距離。
熱電偶的信號(hào)傳輸需要使用特殊的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。根據(jù)不同類(lèi)型的熱電偶選擇相應(yīng)的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn),并使用溫度變送器將熱電偶的毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4-20毫安直流電流信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。通過(guò)合適的連接方法和導(dǎo)線(xiàn)選擇,確保熱電偶的溫度測(cè)量信號(hào)準(zhǔn)確可靠地傳輸?shù)娇刂剖抑械娘@示儀表或控制儀表,提供準(zhǔn)確的溫度測(cè)量。