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安徽國天儀表有限公司
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Anhui Guotian Yibiao Company Limited
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熱電偶的使用與維修
熱電偶是溫度測量中較為常用的溫度傳感器，實(shí)際使用中往往會(huì)遇到部分問題，那么我們?nèi)绾问褂煤途S修呢？
熱電偶常用的定律
工程師看完此文 從此熱電偶無憂
1，均質(zhì)導(dǎo)體定律
由同一種均質(zhì)材料（導(dǎo)體或半導(dǎo)體）兩端焊接組成閉合回路，無論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布，將不產(chǎn)生接觸電勢，溫差電勢相抵消，回路中總電勢為零。
可見，熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電偶極材料不均勻，由于溫度梯存在，將會(huì)產(chǎn)生附加熱電勢。
2，中間導(dǎo)體定律
在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體（第三導(dǎo)體），只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，中間導(dǎo)體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響，這就是中間導(dǎo)體定律。
應(yīng)用:依據(jù)中間導(dǎo)體定律，在熱電偶實(shí)際測溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接、冷端開路的形式，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測溫系統(tǒng)。
有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值，在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢會(huì)使測量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律，是沒有這個(gè)誤差的！
工程師看完此文 從此熱電偶無憂
3，中間溫度定律
熱電偶回路兩接點(diǎn)（溫度為T、T0）間的熱電勢，等于熱電偶在溫度為T、Tn時(shí)的熱電勢與在溫度為Tn、T0時(shí)的熱電勢的代數(shù)和。Tn稱中間溫度。
應(yīng)用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)系,當(dāng)冷端溫度不為0攝氏度時(shí)，不能利用已知回路實(shí)際熱電勢E（t,t0)直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢E（t,t0)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值，需按中間溫度定律進(jìn)行修正。初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來修正!
4，參考電極定律
這個(gè)定律是專業(yè)人士才研究、關(guān)注的，一般生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)的人士不太了解，簡單說明就是：用高純度鉑絲做標(biāo)準(zhǔn)電極，假設(shè)鎳鉻-鎳硅熱電偶的正負(fù)極分別和標(biāo)準(zhǔn)電極配對，他們的值相加是等于這支鎳鉻-鎳硅的值
熱電偶故障排除
工程師看完此文 從此熱電偶無憂
一、遵照儀表接線圖進(jìn)行準(zhǔn)確接線通電后，儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號，接著顯示儀表量程規(guī)模，再測儀表下排的數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度，儀表上排數(shù)碼管顯示測量溫度。若儀表上排數(shù)碼管顯示不是發(fā)熱體的溫度，而顯示“OVER”、“0000”或“000”等狀態(tài)，解釋儀表輸出部位發(fā)生故障,應(yīng)作如下檢討：
①把熱電偶從儀表熱電偶輸出端拆下，再用任何一根導(dǎo)線把儀表熱電偶輸出端短路。通電時(shí)，儀表上排數(shù)碼管顯示值約為室溫時(shí)，解釋熱電偶外部連線開路，應(yīng)改換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀態(tài)，解釋儀表在運(yùn)輸歷程中，儀表的輸出端被破壞，要替換儀表。
②把上述故障儀表的熱電偶拆去，換用旁邊運(yùn)行正常的同種分度號儀表上接入的熱電偶，通電后，原故障儀表上排數(shù)碼管顯示發(fā)熱體溫度時(shí)，解釋熱電偶外部連線開路，改換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀態(tài)，解釋儀表在運(yùn)輸歷程中，儀表的輸出端被破壞，要改換儀表。
③把有故障的熱電偶從儀表上拆下來，用萬用表放在測量歐姆(R)*1檔（有條件的朋友可使用信號發(fā)生器或校驗(yàn)儀），用萬用表兩表棒去測熱電偶兩端，若萬用表上顯示的電阻值很大，解釋熱電偶外部銜接開路，改換同類型熱電偶。否則有肯定阻值，解釋儀表輸出端有問題，應(yīng)改換儀表。
二、遵照儀表接線圖接線準(zhǔn)確，若儀表通電后，儀表上排數(shù)碼管顯示有負(fù)值等景象，解釋接入儀表的熱電偶“+”與“-”接錯(cuò)而形成的。只有從新替換一下即可。
三、接線準(zhǔn)確儀表在運(yùn)行時(shí)，儀表上排數(shù)碼管顯示的溫度與實(shí)踐測量的溫度相差30oC~60oC。甚至相差更大，解釋儀表的分度號與熱電偶的分度號搞錯(cuò)。按熱電偶分度號B、S、K、E等熱電偶的溫度(oC)與毫伏(MV)值的對應(yīng)關(guān)系來看，同樣溫度(oC)的狀態(tài)下，發(fā)生的毫伏值(MV)B分度號最小，S分度號次小，K分度號較大，E分度號最大，遵照此原理來判斷。
熱電偶常用的定律
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1，均質(zhì)導(dǎo)體定律
由同一種均質(zhì)材料（導(dǎo)體或半導(dǎo)體）兩端焊接組成閉合回路，無論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布，將不產(chǎn)生接觸電勢，溫差電勢相抵消，回路中總電勢為零。
可見，熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電偶極材料不均勻，由于溫度梯存在，將會(huì)產(chǎn)生附加熱電勢。
2，中間導(dǎo)體定律
在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體（第三導(dǎo)體），只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同，中間導(dǎo)體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響，這就是中間導(dǎo)體定律。
應(yīng)用:依據(jù)中間導(dǎo)體定律，在熱電偶實(shí)際測溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接、冷端開路的形式，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測溫系統(tǒng)。
有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值，在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢會(huì)使測量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律，是沒有這個(gè)誤差的！
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3，中間溫度定律
熱電偶回路兩接點(diǎn)（溫度為T、T0）間的熱電勢，等于熱電偶在溫度為T、Tn時(shí)的熱電勢與在溫度為Tn、T0時(shí)的熱電勢的代數(shù)和。Tn稱中間溫度。
應(yīng)用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關(guān)系,當(dāng)冷端溫度不為0攝氏度時(shí)，不能利用已知回路實(shí)際熱電勢E（t,t0)直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢E（t,t0)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值，需按中間溫度定律進(jìn)行修正。初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來修正!
4，參考電極定律
這個(gè)定律是專業(yè)人士才研究、關(guān)注的，一般生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)的人士不太了解，簡單說明就是：用高純度鉑絲做標(biāo)準(zhǔn)電極，假設(shè)鎳鉻-鎳硅熱電偶的正負(fù)極分別和標(biāo)準(zhǔn)電極配對，他們的值相加是等于這支鎳鉻-鎳硅的值
熱電偶故障排除
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一、遵照儀表接線圖進(jìn)行準(zhǔn)確接線通電后，儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號，接著顯示儀表量程規(guī)模，再測儀表下排的數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度，儀表上排數(shù)碼管顯示測量溫度。若儀表上排數(shù)碼管顯示不是發(fā)熱體的溫度，而顯示“OVER”、“0000”或“000”等狀態(tài)，解釋儀表輸出部位發(fā)生故障,應(yīng)作如下檢討：
①把熱電偶從儀表熱電偶輸出端拆下，再用任何一根導(dǎo)線把儀表熱電偶輸出端短路。通電時(shí)，儀表上排數(shù)碼管顯示值約為室溫時(shí)，解釋熱電偶外部連線開路，應(yīng)改換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀態(tài)，解釋儀表在運(yùn)輸歷程中，儀表的輸出端被破壞，要替換儀表。
②把上述故障儀表的熱電偶拆去，換用旁邊運(yùn)行正常的同種分度號儀表上接入的熱電偶，通電后，原故障儀表上排數(shù)碼管顯示發(fā)熱體溫度時(shí)，解釋熱電偶外部連線開路，改換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀態(tài)，解釋儀表在運(yùn)輸歷程中，儀表的輸出端被破壞，要改換儀表。
③把有故障的熱電偶從儀表上拆下來，用萬用表放在測量歐姆(R)*1檔（有條件的朋友可使用信號發(fā)生器或校驗(yàn)儀），用萬用表兩表棒去測熱電偶兩端，若萬用表上顯示的電阻值很大，解釋熱電偶外部銜接開路，改換同類型熱電偶。否則有肯定阻值，解釋儀表輸出端有問題，應(yīng)改換儀表。
二、遵照儀表接線圖接線準(zhǔn)確，若儀表通電后，儀表上排數(shù)碼管顯示有負(fù)值等景象，解釋接入儀表的熱電偶“+”與“-”接錯(cuò)而形成的。只有從新替換一下即可。
三、接線準(zhǔn)確儀表在運(yùn)行時(shí)，儀表上排數(shù)碼管顯示的溫度與實(shí)踐測量的溫度相差30oC~60oC。甚至相差更大，解釋儀表的分度號與熱電偶的分度號搞錯(cuò)。按熱電偶分度號B、S、K、E等熱電偶的溫度(oC)與毫伏(MV)值的對應(yīng)關(guān)系來看，同樣溫度(oC)的狀態(tài)下，發(fā)生的毫伏值(MV)B分度號最小，S分度號次小，K分度號較大，E分度號最大，遵照此原理來判斷。
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