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安徽國(guó)天儀表有限公司
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熱電偶的使用與維修
熱電偶是溫度測(cè)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(wèn)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(wú)憂(yōu)
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(wú)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(shì)，溫差電勢(shì)相抵消，回路中總電勢(shì)為零。
可見(jiàn)，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(shì)。
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(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)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(cè)溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接、冷端開(kāi)路的形式，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線(xiàn)與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)。
有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線(xiàn)連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值，在導(dǎo)線(xiàn)與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律，是沒(méi)有這個(gè)誤差的！
工程師看完此文 從此熱電偶無(wú)憂(yōu)
3，中間溫度定律
熱電偶回路兩接點(diǎn)（溫度為T(mén)、T0）間的熱電勢(shì)，等于熱電偶在溫度為T(mén)、Tn時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為T(mén)n、T0時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和。Tn稱(chēng)中間溫度。
應(yīng)用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線(xiàn)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(shì)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(shì)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(cè)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(lái)修正!
4，參考電極定律
這個(gè)定律是專(zhuān)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(jiǎn)單說(shuō)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(duì)，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(xiàn)圖進(jìn)行準(zhǔn)確接線(xiàn)通電后，儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號(hào)，接著顯示儀表量程規(guī)模，再測(cè)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(cè)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(xiàn)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(xiàn)開(kāi)路，應(yīng)改換同類(lèi)型熱電偶。若還是以上所說(shuō)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(hào)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(xiàn)開(kāi)路，改換同類(lèi)型熱電偶。若還是以上所說(shuō)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(lái)，用萬(wàn)用表放在測(cè)量歐姆(R)*1檔（有條件的朋友可使用信號(hào)發(fā)生器或校驗(yàn)儀），用萬(wàn)用表兩表棒去測(cè)熱電偶兩端，若萬(wàn)用表上顯示的電阻值很大，解釋熱電偶外部銜接開(kāi)路，改換同類(lèi)型熱電偶。否則有肯定阻值，解釋儀表輸出端有問(wèn)題，應(yīng)改換儀表。
二、遵照儀表接線(xiàn)圖接線(xiàn)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(xiàn)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(cè)量的溫度相差30oC~60oC。甚至相差更大，解釋儀表的分度號(hào)與熱電偶的分度號(hào)搞錯(cuò)。按熱電偶分度號(hào)B、S、K、E等熱電偶的溫度(oC)與毫伏(MV)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)看，同樣溫度(oC)的狀態(tài)下，發(fā)生的毫伏值(MV)B分度號(hào)最小，S分度號(hào)次小，K分度號(hào)較大，E分度號(hào)最大，遵照此原理來(lái)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(wú)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(shì)，溫差電勢(shì)相抵消，回路中總電勢(shì)為零。
可見(jiàn)，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(shì)。
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(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)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(cè)溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接、冷端開(kāi)路的形式，冷端經(jīng)連接導(dǎo)線(xiàn)與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)。
有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線(xiàn)連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值，在導(dǎo)線(xiàn)與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律，是沒(méi)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(mén)、T0）間的熱電勢(shì)，等于熱電偶在溫度為T(mén)、Tn時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為T(mén)n、T0時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和。Tn稱(chēng)中間溫度。
應(yīng)用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線(xiàn)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(shì)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(shì)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(cè)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(lái)修正!
4，參考電極定律
這個(gè)定律是專(zhuān)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(jiǎn)單說(shuō)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(duì)，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(xiàn)圖進(jìn)行準(zhǔn)確接線(xiàn)通電后，儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號(hào)，接著顯示儀表量程規(guī)模，再測(cè)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(cè)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(xiàn)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(xiàn)開(kāi)路，應(yīng)改換同類(lèi)型熱電偶。若還是以上所說(shuō)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(hào)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(xiàn)開(kāi)路，改換同類(lèi)型熱電偶。若還是以上所說(shuō)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(lái)，用萬(wàn)用表放在測(cè)量歐姆(R)*1檔（有條件的朋友可使用信號(hào)發(fā)生器或校驗(yàn)儀），用萬(wàn)用表兩表棒去測(cè)熱電偶兩端，若萬(wàn)用表上顯示的電阻值很大，解釋熱電偶外部銜接開(kāi)路，改換同類(lèi)型熱電偶。否則有肯定阻值，解釋儀表輸出端有問(wèn)題，應(yīng)改換儀表。
二、遵照儀表接線(xiàn)圖接線(xiàn)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(xiàn)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(cè)量的溫度相差30oC~60oC。甚至相差更大，解釋儀表的分度號(hào)與熱電偶的分度號(hào)搞錯(cuò)。按熱電偶分度號(hào)B、S、K、E等熱電偶的溫度(oC)與毫伏(MV)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)看，同樣溫度(oC)的狀態(tài)下，發(fā)生的毫伏值(MV)B分度號(hào)最小，S分度號(hào)次小，K分度號(hào)較大，E分度號(hào)最大，遵照此原理來(lái)判斷。
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