關(guān)于熱工測(cè)溫元件的研究

張曉艷

摘要：本文描述了熱工溫度測(cè)量的問題，并闡述了熱工測(cè)量溫度的一次元件，包括熱電阻、熱電偶在火力發(fā)電廠中的使用說明

關(guān)鍵詞：熱電偶 ?熱電阻 ?補(bǔ)償線 ?熱電勢(shì)

0 引言

溫度是一個(gè)重要的物理量，電廠許多重要場(chǎng)所都使用溫度測(cè)量元件，其中應(yīng)用最廣泛的是熱電偶和熱電阻，是每一個(gè)熱工工作人員必須掌握的。

1 熱電阻測(cè)溫元件

1.1 熱電阻的概念

利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測(cè)量溫度的感溫元件稱為熱電阻。

1.2 熱電阻的工作原理

熱電阻的工作原理是基于導(dǎo)體和半導(dǎo)體材料的電阻值隨溫度的變化而變化，在用顯示儀表測(cè)出熱電阻的阻值，從而得出與電阻值對(duì)應(yīng)的溫度。

Rt=Rt0[1+а（t-t0）]

式中：Rt——溫度為t℃時(shí)的電阻值;

Rt0——溫度為t0℃的電阻值;

а——電阻溫度系數(shù)，即溫度變化1℃時(shí)的電阻值變化量。

從上式可以看出：只要保持Rt0和t0不變，Rt與t之間有單值函數(shù)關(guān)系，電阻的大小就反映了溫度的高低。這就是熱電阻的測(cè)溫原理。

1.3 熱電阻的特點(diǎn)

①測(cè)量精度高。

②輸出信號(hào)大，靈敏度高。

③不需要冷端溫度補(bǔ)償。

④測(cè)溫穩(wěn)定性好。

⑤元件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，熱響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。

1.4 熱電阻材料的要求

①電阻溫度系數(shù)大，即變化1℃時(shí)電阻值的相對(duì)變化量要大。電阻溫度系數(shù)越大，靈敏度越高，測(cè)量越準(zhǔn)確。

②電阻值與溫度之間要有近似線形的函數(shù)關(guān)系。

③有較大的電阻率，即在相同的電阻值下電阻元器件的體積可以小些，從而熱容量小，對(duì)溫度的變化響應(yīng)快。

④在測(cè)量范圍內(nèi)要有較穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)。

⑤容易得到較純凈的物質(zhì)，純度用W100（=R100/R0）表示。

⑥易于加工、價(jià)格便宜。

1.5 熱電阻的接線方式

根據(jù)測(cè)量精度要求，熱電阻的接線方式分以下兩種：

①二線制：A、B兩級(jí)與導(dǎo)線連接以后上表，適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)所。

②三線制：A、B、C三極與導(dǎo)線連接后上表，適用于測(cè)量精度較高的場(chǎng)所。三線制主要是消除環(huán)境溫度和導(dǎo)線電阻隨溫度變化而變化引起的測(cè)量誤