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钨铼热电偶结构原理

工程师2013

2013/04/30

其他仪器综合讨论

一种基于金属热电效应，将被测温度转换成电量变化的装置，称之为热电式传感器。常见有工业钨铼热电偶、热电阻，双金属温度计等，而热电偶是一种经典而延用至今测温传感器。本文将简要介绍一下热电偶变换原理及回路特点。

1.热电偶（WRW-1500型钨铼热电偶）热电效应：将两种不同导体或半导体并连在一起（如图），组成闭合回路。一旦将此种装置两个接头置于不同热源T、T0设定T≧T0，则会产生热电动势。

当热电偶材料不变情况下，热电偶热电动势EAB（T、T0）成为温度T、T0函数差。其表达式为：

EAB（T、T0）=f（T）—f（T0）

由于冷端温度T0固定不变，则对于一定材料热电偶，其总热电动势与温度T成单值函数关系，即：

EAB（T、T0）=f（T）—C

C——常数，取决于固定温度T0

因此，在实际测温过程中，这一关系式应用意义极其广泛。

2.热电偶回路几种情况：

①.若热电偶回路中两导体相同，则与两个接点温度无关，热电偶回路中总热电动势为0；

②.若热电偶两接点温度相同，而导体A、B不同时，热电偶回路中总热电动势也为0；

③.热电偶AB的热电动势与材料A、B中间温度无关，只与接点温度相关；

④.热电偶AB在接点温度T2、T3时热电动势，为热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3热电动势总和；

⑤.当热电偶回路接入第三种材料导体时，只要其两端温度相同，引入的导体不会影响热电偶热电动势，称中间导体定律；

⑥.当温度为T1、T2时，导体A、B组成的热电偶电动势为AC和CB两热电偶电动势总和。 EAB（T1、T2）= EAC （T1、T2）+ECB（T1、T2）

目前，WRW-1500型钨铼热电偶使用最多的导体AB有：

WRLBT（铂铑-铂），测温范围为0~1300℃，短期可达1600℃；

WREU（镍铬-镍硅），测温范围0~900℃，短期可达1200℃，还原性介质中，只可测温500℃以下；

WREA（镍铬-考铜）（600℃以下，短期达800℃）以及铂铑30-铂铑6/WRLL，长期使用可耐受1600℃高温介质，短期内可达1800℃。

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