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工業(yè)熱電偶的結(jié)構(gòu)分類(lèi)與選用方法
工業(yè)熱電偶是由一對(duì)或多對(duì)熱電極和絕緣體組成的組件，用于防止熱電極之間和/或熱電極和保護(hù)管之間短路的零件或材料，以及用于保護(hù)熱電極組件免受環(huán)境有害影響的管。如果熱電偶與匹配的熱電偶正確連接，熱電偶的參考端將移動(dòng)到導(dǎo)線對(duì)的輸出端。當(dāng)溫度發(fā)生階躍變化時(shí)，熱電偶輸出變化到對(duì)應(yīng)階躍變化的特定百分比所需的時(shí)間通常用τ表示。
業(yè)上常用的熱電偶的外觀和結(jié)構(gòu)基本如下所示：
1、普通熱電偶。普通熱電偶主要由熱電極、絕緣管、保護(hù)套管、接線盒和接線端子組成。在普通熱電偶中，絕緣管用于防止兩個(gè)熱電極之間短路，其材料取決于溫度測(cè)量范圍。保護(hù)套用于保護(hù)熱電極免受化學(xué)腐蝕和機(jī)械損傷。其材料要求耐高溫、耐腐蝕、不透氣和高導(dǎo)熱。酪加入保護(hù)套后熱電偶的動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢，因此應(yīng)使用時(shí)間常數(shù)較小的熱電偶保護(hù)套。接線盒主要用于連接熱電偶參考端和補(bǔ)償導(dǎo)體。
2、鎧裝熱電偶。它由金屬套管、陶瓷絕緣材料和熱電極組合而成，外徑為2-5毫米，連接導(dǎo)線和管壁之間填充有氧化鎂絕緣。鎧裝熱電偶具有抗彎、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間快、堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，能夠適應(yīng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的安裝要求，如彎管處的測(cè)量。
3、多點(diǎn)熱電偶。多個(gè)不同長(zhǎng)度的熱電偶溫度傳感元件由多孔絕緣管組裝而成。適用于化工生產(chǎn)中反應(yīng)器不同高度的幾何溫度測(cè)量，如合成塔不同位置的溫度。
4、防火熱電偶。隔爆型熱電偶的基本參數(shù)與普通熱電偶相同，只是采用了隔爆型結(jié)構(gòu)的接線盒。當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在易燃易爆氣體時(shí)，必須使用防火熱電偶。
5、表面熱電偶。表面熱電偶是利用真空鍍膜方法在絕緣襯底上蒸發(fā)兩種電極材料的薄膜熱電偶，專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量各種形狀的固體表面溫度，如軸承、軋制锝等的表面溫度，測(cè)量設(shè)備或高壓容器的表面溫度等。反應(yīng)速度極快，熱慣性極小，可用作便攜式溫度計(jì)。
此外，有些特殊場(chǎng)合還使用熱電偶，如耐磨熱電偶，適用于測(cè)量流化床中的床溫，并能承受催化劑的沖刷和摩擦。超高溫(超過(guò)2000℃)可選擇碳-碳化硅熱電偶(*高溫高達(dá)2700℃)和鎢-鋅熱電偶(*高溫高達(dá)2800℃)。金-鈦-鎳-鉻熱電偶-金-鐵熱電偶可用于超低溫(低于-200℃)。該熱電偶具有良好的低溫穩(wěn)定性和高靈敏度，低測(cè)溫可達(dá)-271℃，主要用于航空航天和超導(dǎo)等超低溫過(guò)程。
如何選擇熱電偶和熱電阻
①根據(jù)測(cè)溫范圍選擇：500℃以上一般選擇熱電偶，500℃以下一般選擇熱電阻;
②根據(jù)測(cè)量精度選擇：對(duì)精度要求較高選擇熱電阻，對(duì)精度要求不高選擇熱電偶;
③根據(jù)測(cè)量范圍選擇：熱電偶所測(cè)量的一般指“點(diǎn)"溫，熱電阻所測(cè)量的一般指空間平均溫度。
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