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  行业资讯
K型热电偶是以镍铬合金为正极镍硅合金为负极焊接而成
2012-4-13 10:32:40

工业用装配式K型热电偶作为一种温度传感器,K型热电偶通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。装配式K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。根据国家规定,我公司生产符合IEC国际标准分度号的铂铑 30-铂铑6、铂铑10-铂、镍铬-镍硅、镍铬-康铜等等的装配式热电偶。 
   K型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。
测量范围及允许误差范围

 工业用装配式K型热电偶作为一种温度传感器,K型热电偶通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。装配式K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。根据国家规定,我公司生产符合IEC国际标准分度号的铂铑 30-铂铑6、铂铑10-铂、镍铬-镍硅、镍铬-康铜等等的装配式热电偶。K型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。 1 工作原理:MAX6675是一复杂的单片热电偶数字转换器,其内部构造如图2所示。主要包括:低噪声电压放大器A1、电压跟随器A2、冷端温度补偿二极管、基准电压源、12位AD转换器、SPI串行接口、模仿开关及数字控制器。 其工作原理如下:K型热电偶产生的热电势,经过低噪声电压放大器A1和电压跟随器A2放大、缓冲后,得到热电势信号U1,再经过S4送至ADC。。关于K型热电偶,电压变化率为(41μV/℃),电压可由如下公式来近似热电偶的特性。

  U1=(41μV/℃)×(T-T0)

  上式中,U1为热电偶输出电压(mV),T是丈量点温度;T0是四周温度。

  在将温度电压值转换为相应的温度值之前,对热电偶的冷端温度停止补偿,冷端温度即是MAX6675四周温度与0℃实践参考值之间的差值。经过冷端温度补偿二极管,产生补偿电压U2经S4输入ADC转换器。

  U2=(41μV/℃)×T0

  在数字控制器的控制下,ADC首先将U1、U2转换成数字量,即取得输出电压U0的数据,该数据就代表丈量点的实践温度值T。这就是MAX6675停止冷端温度补偿和丈量温度的原理。
2. 引脚功用

  MAX6675采用SO-8封装方式,有8个引脚,脚1(GND)接地,脚2(T-)接热电偶负极,脚3(T+)接热电偶正极,脚4(VCC)电源端,脚5(SCK)串行时钟输入端,脚6(CS)片选端,使能启动串行数据通讯,脚7(SO)串行数据输出端,脚8(NC)未用。在VCC和GND之间接0.1μF电容。

.1 热电偶丝不均质影响
(1)热电偶材质自身不均质
热电偶在计量室检定时,按规程请求,插入检定炉内的深度只要300mm。因而每支热电偶的检定结果,确切的说只能表现或主要表现出从丈量端开端300mm长偶丝的热电行为,但是,当热电偶的长度较长时,则大局部偶丝处于高温区,假如热电偶丝是均质的,那么根据均质回路定则,丈量结果与长度无关。但是,热电偶丝并非均质,特别是廉金属热电偶丝其均质性较差,又处于具有温度梯度的场所,那么其部分将产生热电动势,该电动势称为寄生电势。由寄生电势惹起的误差称为不均质误差。
在现有的贵金属、廉金属热电偶检定规程中,对热电偶的不均质尚未作出规则,只要在热电偶丝材规范中,对热电偶丝的不平均性有一定请求。对廉金属热电偶采用首尾检定法求出不平均热电动势。正轨热电偶丝材消费厂,均按国度规范请求,消费出不平均热电动势契合请求的产品。
(2)热电偶丝经运用后产生的不均质
关于新制的热电偶,即便是不平均热电动势能满足请求,但是,重复加工、弯曲致使热电偶产生加工畸变,也将失去均质性,而且运用中热电偶长期处于高温下也会因偶丝的劣化而惹起热电动势变化,例如:插入工业炉中的热电偶,将沿偶丝长度方向发作劣化,并随温度增高,劣化加强,当劣化的局部处于具有温度梯度的场所,也将产生寄生电动势叠加在总热电动势中而呈现丈量误差。
作者在理论中发现有的热电偶经计量部门检定合格的产品(多为廉金属热电偶)到现场运用时却不合格。再返回到计量部门检定依然合格,其中主要缘由就是偶丝不均质惹起的。消费热电偶的技术人员都切身领会到,热电偶的不合格率也随其长度的增加而增加。皆是受热电偶丝材不均质的影响。总之,由不均质即寄生电动势惹起的误差,取决于热电偶丝本身的不均质水平及温度梯度的大小,对其定量极端艰难。

K型热电偶和其它热电偶的工作原理相同,K型热电偶是以镍铬合金为正极,镍硅合金为负极的两导体的一端焊接而成的。这两根导体的焊接端称为K型热电偶的热电极,其焊接端为热端,非焊接端为冷端。在进行温度测量时,将热电偶插入被测的物体介质中,使其热端感受到被测介质的温度,其冷端置于恒定的温度下,并用连接导线连接电气测量仪表。由于热电偶两端所处的温度不同,在热电偶回路中就会产生热电势,在保持热电偶冷端温度不变的情况下,热电偶产生的热电势只随其热端温度而变化,因此,用电气测量仪表测得热电势的数值后,便可求出对应的温度数值。
    热电偶作为温度测量的感温元件所依据的原理,是1821年塞贝克发现的热电现象。即:当两种不同的导体或半导体接成闭合回路时,如果它们的两端接点的温度不同,则在该回路中就会产生电流,这表明回路中存在电动势。这个物理现象称为热电效应或塞贝克效应,相应的电动势称为塞贝克温差电势,简称热电势