Các nguyên tắc đo lường và sự khác biệt giữa nhiệt điện trở và cặp nhiệt điện là gì?

Cặp nhiệt điện là một trong những thành phần phát hiện nhiệt độ thường được sử dụng trong công nghiệp. Ưu điểm của nó là:

Độ chính xác đo cao. Bởi vì cặp nhiệt điện tiếp xúc trực tiếp với đối tượng đo và không bị ảnh hưởng bởi môi trường trung gian.

Phạm vi đo rộng. Các cặp nhiệt điện thường được sử dụng có thể đo liên tục từ -50 ~ +1600 độ, trong khi một số cặp nhiệt điện đặc biệt có thể đo nhiệt độ thấp như -269 độ (như crom niken sắt vàng) và cao như +2800}

Xây dựng đơn giản và dễ sử dụng. Các cặp nhiệt thường bao gồm hai loại dây kim loại khác nhau và không bị giới hạn bởi kích thước hoặc mở. Họ có tay áo bảo vệ ở bên ngoài, khiến chúng rất thuận tiện để sử dụng.

1. Nguyên tắc cơ bản của phép đo nhiệt độ cặp nhiệt điện

Hàn hai vật liệu khác nhau của dây dẫn hoặc chất bán dẫn A và B với nhau để tạo thành một mạch kín. Khi có chênh lệch nhiệt độ giữa hai điểm đính kèm 1 và 2 của dây dẫn A và B, một lực điện động được tạo ra giữa chúng, dẫn đến dòng điện có độ lớn nhất định trong mạch. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng nhiệt điện. Cặp nhiệt điện làm việc bằng cách sử dụng hiệu ứng này.

2. Các loại và sự hình thành cấu trúc của cặp nhiệt điện

(1) Các loại cặp nhiệt điện

Các cặp nhiệt điện thường được sử dụng có thể được chia thành hai loại: cặp nhiệt điện tiêu chuẩn và cặp nhiệt điện không chuẩn. Đoàn nhiệt tiêu chuẩn đề cập đến một cặp nhiệt điện có tiêu chuẩn quốc gia chỉ định mối quan hệ giữa điện thế nhiệt điện và nhiệt độ của nó, cho phép lỗi và có thang đo tiêu chuẩn thống nhất. Nó có một thiết bị hiển thị phù hợp có sẵn để lựa chọn. Các cặp nhiệt điện không được tiêu chuẩn hóa không được sử dụng rộng rãi hoặc có cùng thứ tự độ lớn như các cặp nhiệt điện được tiêu chuẩn hóa và thường không có bảng hiệu chuẩn thống nhất. Chúng chủ yếu được sử dụng cho các phép đo trong một số dịp đặc biệt. Cặp nhiệt điện được tiêu chuẩn hóa

Kể từ ngày 1 tháng 1 năm 1988, tất cả các cặp nhiệt điện và nhiệt điện ở Trung Quốc đã được sản xuất theo tiêu chuẩn IEC và bảy cặp nhiệt điện được tiêu chuẩn hóa S, B, E, K, R, J và T đã được chỉ định là cặp nhiệt điện thiết kế hợp nhất ở Trung Quốc.

(2) Để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và ổn định của các cặp nhiệt điện, các yêu cầu cấu trúc đối với chúng như sau:

Hàn của hai điện cực nhiệt điện tạo nên cặp nhiệt điện phải chắc chắn;

Hai điện cực nhiệt điện phải được cách nhiệt với nhau để ngăn các mạch ngắn;

Kết nối giữa dây bù và đầu tự do của cặp nhiệt điện phải thuận tiện và đáng tin cậy;

Tay áo bảo vệ nên đảm bảo sự cô lập đầy đủ giữa điện cực nhiệt điện và môi trường có hại.

3. Bồi thường nhiệt độ của cặp nhiệt điện lạnh

Do thực tế là các vật liệu của các cặp nhiệt điện thường đắt tiền (đặc biệt là khi sử dụng kim loại quý) và khoảng cách giữa điểm đo nhiệt độ và dụng cụ là xa, để tiết kiệm vật liệu cặp nhiệt và giảm chi phí, dây bù thường được sử dụng để mở rộng đầu lạnh (đầu tự do) của cặp nhiệt điện. Phải chỉ ra rằng chức năng của dây bù cặp nhiệt điện chỉ là mở rộng điện cực nhiệt điện và di chuyển đầu lạnh của cặp nhiệt điện đến đầu cuối dụng cụ trong phòng điều khiển. Nó không thể loại bỏ ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ ở đầu lạnh đối với phép đo nhiệt độ và không có tác dụng bù. Do đó, các phương pháp hiệu chỉnh khác cần được sử dụng để bù cho tác động của nhiệt độ cuối lạnh t {{0}} ≠ 0 độ khi đo nhiệt độ.

Khi sử dụng dây bù cặp nhiệt điện, phải chú ý để kết hợp mô hình, độ phân cực không thể được kết nối không chính xác và nhiệt độ ở đầu kết nối giữa dây bù và cặp nhiệt điện không thể vượt quá 100 độ.

Phân loại các dụng cụ đo nhiệt độ

Các dụng cụ đo nhiệt độ có thể được chia thành hai loại dựa trên các phương pháp đo nhiệt độ: tiếp xúc và không tiếp xúc. Nói chung, các dụng cụ đo nhiệt độ tiếp xúc tương đối đơn giản, đáng tin cậy và có độ chính xác đo cao; Tuy nhiên, do nhu cầu trao đổi nhiệt đủ giữa phần tử đo nhiệt độ và môi trường đo được, phải mất một thời gian để đạt được trạng thái cân bằng nhiệt, do đó có sự chậm trễ trong đo nhiệt độ. Đồng thời, do những hạn chế của vật liệu kháng nhiệt độ cao, nó không thể được áp dụng cho các phép đo nhiệt độ rất cao. Đo nhiệt độ dụng cụ không tiếp xúc dựa trên nguyên tắc bức xạ nhiệt để đo nhiệt độ. Phần tử đo nhiệt độ không cần phải tiếp xúc với môi trường đo được, có phạm vi đo nhiệt độ rộng, không bị giới hạn bởi giới hạn trên của đo nhiệt độ và không làm hỏng trường nhiệt độ của đối tượng đo. Tốc độ phản ứng thường nhanh; Tuy nhiên, do các yếu tố bên ngoài như độ phát xạ của vật thể, khoảng cách đo, khói và độ ẩm, sai số đo tương đối lớn.

Nguyên tắc ứng dụng của điện trở nhiệt

Nhiệt kế là một máy dò nhiệt độ thường được sử dụng trong phạm vi nhiệt độ trung bình và thấp. Các tính năng chính của nó là độ chính xác đo cao và hiệu suất ổn định. Điện trở nhiệt bạch kim có độ chính xác đo cao, và nó không chỉ được sử dụng rộng rãi trong đo nhiệt độ công nghiệp, mà còn thành một công cụ tham khảo tiêu chuẩn.