選擇熱電偶要根據(jù)使用溫度范圍﹑所需精度﹑使用氣氛、測(cè)定對(duì)象的性能、響應(yīng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮。
一、原理區(qū)別
首先,熱電偶是利用兩種不同金屬之間的熱電效應(yīng)來測(cè)量溫度的。其原理是利用溫度差引起的金屬之間的熱電勢(shì)差進(jìn)行測(cè)量。兩種金屬之間存在一種熱電勢(shì)(即芯線之間的電動(dòng)勢(shì)),當(dāng)兩端溫差存在時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱流將電子從低溫端運(yùn)動(dòng)到高溫端,導(dǎo)致電子虧損和富集,進(jìn)而導(dǎo)致電勢(shì)差的變化。通過測(cè)量這個(gè)電勢(shì)差,就可以計(jì)算出溫度。
相反,熱電阻則是利用電阻式溫度傳感器來測(cè)量溫度的。熱電阻傳感器由一根金屬線或細(xì)絲制成,其特性是隨著溫度升高而產(chǎn)生電阻值上升的反應(yīng)。常見的材料有鉑金、鎳、銅等。其原理是,不同金屬在不同溫度下的電阻率變化是不同的,而溫度傳感器通常使用電阻為$100 \Omega$ 的鉑電阻作為測(cè)量元件,在溫度改變后,其阻值也會(huì)相應(yīng)的發(fā)生變化。
二、功能特性區(qū)別
在功能特性上,熱電偶比較適合測(cè)量高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕和易爆環(huán)境下的溫度,因?yàn)樗鼈兛梢猿惺軜O端的溫度范圍。而熱電阻通常適用于低到中溫度范圍內(nèi)的傳感器,因?yàn)樗鼈兙雀?,反?yīng)速度快并且測(cè)量誤差小。
三、應(yīng)用場(chǎng)景區(qū)別
對(duì)于應(yīng)用場(chǎng)景,熱電偶更適合于工業(yè)自動(dòng)化控制等領(lǐng)域,如鋼鐵、石油、化學(xué)等行業(yè)。而熱電阻主要應(yīng)用于要求較高的檢測(cè)溫度和溫度控制的場(chǎng)所,如食品、醫(yī)藥、實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)。此外,熱電阻還可以測(cè)量液體和氣體的溫度,而熱電偶則更擅長(zhǎng)于測(cè)量固體物體的溫度。
四、測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇
使用溫度在130~1800℃C,要求精度又比較高時(shí),一般選用B型熱電偶﹔要求精度不高氣氛又允許可用鎢徠熱電偶。高于180C℃一般選用鎢徠熱電偶﹔使用溫度在10~1300C要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶﹔在1000℃以下一般用K型熱電偶和VW塑熱電偶,低于40℃一般用E型熱電偶﹔ 250℃C下以及負(fù)溫則里一般用T型電偶。在低溫時(shí)T型熱電得穩(wěn)定而且精度高。
五、使用氣氛的選擇
S型、E型、k型熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原氣氛中使用,2型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護(hù)管,對(duì)氣氛的要求就不太嚴(yán)格。
六、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇
線徑大的熱電偶耐久性好,但響應(yīng)較慢—些,對(duì)于熱容里大的熱電偶。響應(yīng)就慢,列里梯度大的溫度時(shí),在溫度控制的情況下﹐控溫就差。要求響應(yīng)時(shí)間快又要求有一定的耐久性選擇鎧裝偶比較合適。
七、測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)熱電偶的選擇
運(yùn)動(dòng)物體﹑振動(dòng)物體﹑高壓容器的測(cè)溫要求機(jī)械強(qiáng)度高,有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。選型流程:型號(hào)--分度號(hào)一防爆等級(jí)一精度等級(jí)—安裝固定形式—保護(hù)管材質(zhì)一長(zhǎng)度或插入深度。