工業(yè)常用的熱電偶其實(shí)有兩種類型,一種是標(biāo)準(zhǔn)熱電偶另一種是非標(biāo)準(zhǔn)熱電點(diǎn)偶。
標(biāo)準(zhǔn)熱電偶就是我們平時(shí)所用到的了,它的制作標(biāo)準(zhǔn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,無論是從熱電勢與溫度的關(guān)系,允許誤差都是嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)的。與此同時(shí)配套的數(shù)顯表也是按照國家標(biāo)準(zhǔn)定制完成的。
對于非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶并不是不符合技術(shù)要求,而是非標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用不是非常的廣泛,適合個(gè)別工業(yè)單位使用,具有一定的特殊性。國內(nèi)的工業(yè)產(chǎn)品起步稍有些遲,對于熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)要求應(yīng)該追溯于1988年1月1日了,中國對熱電偶定制了七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),分別s、b、e、k、r、j、t。其中s、r、b屬于貴金屬熱電偶,n、k、e、j、t屬于廉金屬熱電偶。那么這七種標(biāo)準(zhǔn)要求又分別意味著什么含義呢?s分度號(hào)的特點(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng),宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,長期使用溫度1400℃,短期1600℃。在所有熱電偶中,s分度號(hào)的精確度等級(jí)很高,通常用作標(biāo)準(zhǔn)熱電偶;r分度號(hào)與s分度號(hào)相比除熱電動(dòng)勢大15%左右,其它性能幾乎完全相同;j分度號(hào)的特點(diǎn)是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃),也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃),并且耐h2及co氣體腐蝕,多用于煉油及化工;b分度號(hào)在室溫下熱電動(dòng)勢極小,故在測量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線。它的長期使用溫度為1600℃,短期1800℃?稍谘趸曰蛑行詺夥罩惺褂,也可在真空條件下短期使用。k分度號(hào)的特點(diǎn)是抗氧化性能強(qiáng),宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,長期使用溫度1000℃,短期1200℃。在所有熱電偶中使用廣泛;n分度號(hào)的特點(diǎn)是1300℃下高溫抗氧化能力強(qiáng),熱電動(dòng)勢的長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好,耐核輻照及耐低溫性能也好,可以部分代替s分度號(hào)熱電偶;e分度號(hào)的特點(diǎn)是在常用熱電偶中,其熱電動(dòng)勢很大,即靈敏度很高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,使用溫度0-800℃;t分度號(hào)的特點(diǎn)是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級(jí)很高,通常用來測量300℃以下的溫度。
熱電偶測量溫度時(shí)要求其冷端(測量端為熱端,通過引線與測量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時(shí),冷端的(環(huán)境)溫度變化,將影響嚴(yán)重測量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償。 熱電偶的冷端補(bǔ)償通常采用在冷端串聯(lián)一個(gè)由熱電阻構(gòu)成的電橋。電橋的三個(gè)橋臂為標(biāo)準(zhǔn)電阻,另外有一個(gè)橋臂由(銅)熱電阻構(gòu)成。當(dāng)冷端溫度變化(比如升高),熱電偶產(chǎn)生的熱電勢也將變化(減。,而此時(shí)串聯(lián)電橋中的熱電阻阻值也將變化并使電橋兩端的電壓也發(fā)生變化(升高)。如果參數(shù)選擇得好且接線正確,電橋產(chǎn)生的電壓正好與熱電勢隨溫度變化而變化的量相等,整個(gè)熱電偶測量回路的總輸出電壓(電勢)正好真實(shí)反映了所測量的溫度值。這就是熱電偶的冷端補(bǔ)償原理。