温度传感器常见故障原因及处理

国际金属加工网 2015年11月02日

1、原理

热电偶温度计是基于热电效应这一原理测量温度的; 它的测温范围很广,可测量-200~160O℃范围内在在特殊情况下,可测至2800 ℃的高温。

将两种不同的导体或半导体连接成如图所示的闭合回路,如果两个接点的温度不同(T>T0),则在回路内会产生热电动势,这种现象称为赛贝克热电效应。图中闭合回路称之为热电偶。导体A和B称之为热电偶的热电丝或热偶丝。热电偶两个接点中,置于温度为t的被测对象中的接点称为测量端,又称工作端,温度为参考温度t0的另一端称之为参考端,又称自由端或冷端。

2、特点

测量精度高,测量范围广,构造简单,使用方便,不受大小和形状的限制,外有保护套管,用起来方便。

热电偶的类形

8种标准化热电偶:

S :铂铑10-铂 –20~1300℃

B :铂铑90-铂铑6 300~1600 ℃

K :镍铬-镍硅 -50~1000 ℃

J :铁-康铜 -40~750 ℃

R :铂铑13-铂 -0~1600 ℃

E :镍铬-康铜 -40 ~1000 ℃

T :铜-康铜 -40 ~350 ℃

4、各种热电偶的分度表均是在参考端即温度t0为0 ℃的条件下得到的热电势与温度之间的关系,因此,热电偶测温时,冷端温度必须为0 ℃,否则将产生测量误差。而在工业上使用时,要使冷端温度保持在0 ℃是比较困难的,所以,必须根据不同的使用条件和要求的测量精度,对热电偶冷端温度采用一些不同的处理办法,常用的方法有如下几种:

• 补偿导线延伸法

• 冰点法

• 计算修正法

• 仪表零点校正法

• 补偿电桥法

5、补偿导线延伸法

热电偶做得很长,使冷端延长到温度比较稳定的地方。由于热电偶本身不便于敷设,对于贵金属热电偶也很不经济,因此,采用一种专用导线将热电偶的冷端延伸出来,而这种导线也是由两种不同金属材料制成,在一定温度范围内(100 ℃以下)与所连接的热电偶具有相同或十分相近的热电特性,其材料也是廉价金属,将这种导线称为补偿导线。

注意:无论是补偿型还是延伸型,补偿导线本身并不能补偿热电偶冷端温度的变化,只是起到热电偶冷端延伸作用,改变冷位置。在规定的范围内,由于补偿导线热电特性不可能与热电偶完全相同,因而仍存在一定的误差。

6、计算修正法

当热电偶冷温度不是0 ℃而是t0时,测得的热电偶回路中的热电势为E(t, t0)。可采用正式进行修正:

E(t, 0)= E(t, t0)+ E(t0, 0)

只适用于实验室或临时性测温的情况,而对于现场的连续测量显然是不实用的

7、常见故障原因及处理

 


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