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（已结贴）2011-08-08-工控擂台-热电偶均质导体定律的内容是什么？ 点击：1766 | 回复：16



cqu_rockwell

    
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发表于：2011-07-27 19:10:08
楼主

热电偶均质导体定律的内容是什么？

 

 

能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。



下周初结贴，9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分！

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花开_花落

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发表于：2011-07-27 23:09:25
1楼
热电偶均质导体定律
由同一均质导体（电子密度处处相等）组成的闭合回路中， 不论导体的截面、 长度以及温度分布如何，均不产生热电势。 
1) 由均质定律知：如果热电偶的两电极是由两种均质导体组成，那么热电偶的热电势仅与两接点的温度有关，与热电极的中间温度分布无关 
2) 检验热电偶丝的均匀性
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2002125

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发表于：2011-07-28 08:42:00
2楼

热电偶四大定律

1，均质导体定律

　　由同一种均质材料(导体或半导体)两端焊接组成闭合回路，无论导体截面如何以及温度如何分布，将不产生接触电势，温差电势相抵消，回路中总电势为零。
可见，热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电极材料不均匀，由于温度梯存在，将会产生附加热电势。

　　2，中间导体定律
　　在热电偶回路中接入中间导体(第三导体)，只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响，这就是中间导体定律。
　　应用:依据中间导体定律，在热电偶实际测温应用中，常采用热端焊接、冷端开路的形式，冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。
　　有人担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值，在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差。根据这个定律，是没有这个误差的！
　　3，中间温度定律

　　热电偶回路两接点(温度为T、T0)间的热电势，等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。

　　应用:由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0℃时，不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取热端温度值；也不能利用已知回路实际热电势E(t,t0)直接查表求取的温度值，再加上冷端温度确定热端被测温度值，需按中间温度定律进行修正。初学者经常不按中间温度定律
　　4，参考电极定律
　　这个定律是专业人士才研究、关注的，一般生产、使用环节的人士不太了解，简单说明就是：用高纯度铂丝做标准电极，假设镍铬-镍硅热电偶的正负极分别和标准电极配对，他们的值相加是等于这支镍铬-镍硅的值
文章链接：中国化工仪器网 http://www.chem17.com/Tech_news/Detail/61054.html

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jingtao

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发表于：2011-07-28 15:53:55
3楼

热电偶就是一种感温元件，可以直接测量温度的现场仪表，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。
热电偶均质导体定律：

       由同一种均质材料(导体或半导体)两端焊接组成闭合回路，无论导体截面如何以及温度如何分布，将不产生接触电势，温差电势相抵消，回路中总电势为零。 所以热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电极材料不均匀，由于温度梯存在，将会产生附加热电势。




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一品黄山

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发表于：2011-07-29 12:16:27
4楼
热电偶均质导体定律及应用



有一种均质材料构成的热电偶，不论其截面积河长度以及各处的温度分布如何，都不能产生热电势。由均质材料A组成的热电偶，由于材料相同，有N（AT）=N(BT)现在两接点处的接触电势为零。

导体A两端温度不同，也会产生温差电势，但此回路中所产生的两温差电势大小相等，方向相反，故回路中总热电势为零。



该定律表明：



（1） 热电偶必须由两种不同性质材料组成，切热电偶两接点温度不同

（2） 热电势仅取决于组成热电偶的材料、热端和冷端的温度，而与热电偶的几何形状、尺寸大小和沿电极温度分布无关。

（3） 有一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如果产生热电势，便说明该材料是不是均匀的。产生的热电势越大，热电极的材料不均匀性越严重。可见，均质导体定律为检查热电极材料均匀性提供了理论依据。

（4） 热电极材料不均匀性越大，测量时产生的误差就越大，所以热电极的均匀性是衡量热电偶质量的重要指标。

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zling

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发表于：2011-08-02 19:32:20
5楼
如果两种不同成分的均质导体形成回路，直接测温端叫测量端或叫热端，接线端子端叫参比端或叫冷端，当两端存在温差时，就会在回路中产生电流，那么两端之间就会存在Seebeck热电势，即塞贝克效应。热电势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关，与热电偶导体的长度、直径无关。 热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合；但其信号输出灵敏度比较低，容易受到环境干扰信号和前置放大器温度漂移的影响，因此不适合测量微小的温度变化。 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表。我国从 1988 年 1 月 1 日起，热电偶和热电阻全部按 IEC 国际标准生S 、 B 、 E 、 K 、 R 、 J 、 T 七种标准统一设计。 （一）中间导体定律 在热电偶测温回路中，常会遇到热电极的中间连接问题，如果连接点的温度为tn ，连接导体A′或B′的热电特性相同，则总的热电势等于热电偶与连接导体的热电势的代数和。根据这个定律，在实际测温中按照现场的安装情况，可以连接热电特性相同的导体A′或B′，起到延长热电极的作用，以适合不同的安装要求。 （二）均质导体定律 由一种均匀介质导体组成的闭合回路，不论导体的截面、长度以及各处的温度分布如何，均不产生热电势。换句话说：如果热电偶的两根热电极是由两种均质导体组成，那么热电偶的热电势仅与两接点温度有关，与沿热电极的温度分布无关。如果热电极为非均质导体，当处于具有温度阶梯的情况时，将会产生附加电势，引起测量误差。所以，热电极材料的均匀性是衡量热电偶质量的主要指标之一。 （三）中间温度定律 在热电偶测温回路中，常会遇到热电极的中间连接问题，如果连接点的温度为tn ，连接导体A′或B′的热电特性相同，则总的热电势等于热电偶与连接导体的热电势的代数和。根据这个定律，在实际测温中按照现场的安装情况，可以连接热电特性相同的导体A′或B′，起到延长热电极的作用，以适合不同的安装要求。 电偶温度信号的抗干扰处理基本上采取3种措施： 更换带屏蔽层的补偿导线，效果不好，波动幅度虽然降低但仍有10％以上波动。 清查补偿导线屏蔽层接地情况，采取就地单点接地法接地，效果很好。 根据波动频率加大选取电解电容，信号间滤波与信号对地滤波并用，效果满意。 (1)DCS控制系统电缆的选取至关重要，要选用带优质铜网屏蔽层的控制电缆，最好是带优质铜网屏蔽层的双绞线电缆。(2)根据干扰信号频率可以大胆选用电容，尽量使用钽电容或涤纶电容，单个电容正常使用的可靠性近百年之久。(3)在干扰源侧单点接地，有利于干扰电压对地放电，可有效防止干扰电压的串入。
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a332329107

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发表于：2011-08-03 00:36:52
6楼
热电偶的基本定律如下： 　　 1，均质导体定律 由同一种均质材料（导体或半导体）两端焊接组成闭合回路，无论导体截面如何以及温度如何分布，将不产生接触电势，温差电势相抵消，回路中总电势为零。 由此可见，热电偶必须由两种不同的均质导体或半导体构成。若热电极材料不均匀，由于温度梯存在，将会产生附加热电势。 2，中间导体定律 在热电偶回路中接入中间导体（第三导体），只要中间导体两端温度相同，中间导体的引入对热电偶回路总电势没有影响，这就是中间导体定律。 应用:依据中间导体定律，在热电偶实际测温应用中，常采用热端焊接、冷端开路的形式，冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。 有人会担心用铜导线连接热电偶冷端到仪表读取mV值，在导线与热电偶连接处产生的接触电势会使测量产生附加误差。根据这个定律，是没有这个误差的！ 3，中间温度定律 热电偶回路两接点（温度为T、T0）间的热电势，等于热电偶在温度为T、Tn时的热电势与在温度为Tn、T0时的热电势的代数和。Tn称中间温度。 应用:由于热电偶E-T之间通常呈非线性关系,当冷端温度不为0℃时，不能利用已知回路实际热电势E（t,t0)直接查表求取热端温度值；也不能利用已知回路实际热电势E（t,t0)直接查表求取的温度值，再加上冷端温度确定热端被测温度值，需按中间温度定律进行修正。初学者经常不按中间温度定律来修正! 4，参考电极定律 这个定律是专业人士才研究、关注的，一般生产、使用环节的人士不太了解，简单说明就是：用高纯度铂丝做标准电极，假设镍铬-镍硅热电偶的正负极分别和标准电极配对，他们的值相加是等于这支镍铬-镍硅的值。 热电偶的安装要求 对热电偶与热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,在选择对热电偶和热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点: 1、为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 2、带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度: (1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米; (2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; (3)如果需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插入深度1m即可. (4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.
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AQD008

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发表于：2011-08-03 12:42:22
7楼

热电偶均质导体定律的内容是

由同一种均质材料两端焊接而行成闭合回路，无论导体截面如何以及温度如何分布，回路中总电势为零。 　

1 因而热电偶必须由两种不同性质材料组成。切热电偶两接点温度不同 。
2 热电势仅取决于组成热电偶的材料、热端和冷端的温度。

3 与热电偶的几何形状、尺寸大小和沿电极温度分布无关。
4 有一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如果产生热电势，便说明该材料是不是均匀的。产生的热电势越大，热电极的材料不均匀性越严重。

 


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welfare87

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发表于：2011-08-03 13:05:45
8楼
该定律的内容是：两种均质金属组成的热电偶，其电势的大小与热电极直径、长度及沿热电极长度上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关；热电势大小是两端温度函数之差，如果两端温度相等，则热电势为零，如果材质不均匀，则当热电极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计的测温误差。
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电仪人生

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发表于：2011-08-07 15:04:23
9楼

热电偶均质导体定律的内容是什么？

两种均质金属组成的热电偶其电势大小与热电极直径、长度及原热电极长度上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关，热电势大小是两端温度的函数之差，如果两端温度相等，则热电势为零，如果材质不均匀，则当热电极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计的测量误差。

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勇者

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发表于：2011-08-09 08:02:05
10楼
均质导体定律意思指的是由使用一样的均质材料将两边的焊连接在一起，形成一个闭合的情况，两边是主要分导体和非导体的；定律当中指无论导体周边怎么样进行分布都会产生不同的电量、电势。温度之间的相差进行互相抵消，然后在总里面是为零的。所以说呢，热电偶的一个形成是必须要两个不同均质的材料才可以的。
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chun_cnooc

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发表于：2011-08-09 21:48:55
11楼
       两种均质金属组成的热电偶它的电势的大小与热电偶的直径、长度及原热电极长度上的温度分布无关，与热电极材料和两端温度有关，热电势大小是两端温度的电动势之差。
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jiaoanpeng

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12楼
由同一种均质导体或半导体组成的闭合回路中，不论其截面和长度如何，不论其各处的温度分布如何都不能产生热点势。

这个定律是热电偶能够测量温度的基本定律，也是热电偶制造的依据。

通过这个定律直到热电偶的正负两导线必须是两个不中不同的材质可以是一种金属半导体也可以是合金。只要是两种不同的材质做成的热偶才能产生热点势。

均质材质这个热电偶芯的材质必须均匀的分布特别是合金材质必须分布均匀否则因为材质走向中温度不同产生附加热点势。

热电偶产生的热点势主要是有两部分组成，接触电势，这个就是有两种不同的材质焊接在一起由于材质不同其自由电子密度不同，从而形成了接触电势，这个是形成热点势的本质。温差电势，这个是由于热电偶芯在走向中两端温度不同产生了温差，在两边的导体中分别产生一种电势，这个是热电偶测温的本质。两种热点势在闭合回路中联系在一起从而产生温差——电势对应关系，这就实现了测温目的。
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caojie0723

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13楼
两种均质金属组成的热电偶其电势大小与热电极直径、长度及原热电极长度上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关，热电势大小是两端温度的函数之差，如果两端温度相等，则热电势为零，如果材质不均匀，则当热电极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计的测量误差。

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hjcan

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14楼
该定律的内容是：两种均质金属组成的热电偶，其电势的大小与热电极直径、长度及沿热电极长度上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关；热电势大小是两端温度函数之差，如果两端温度相等，则热电势为零，如果材质不均匀，则当热电极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计的测温误差。
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15楼
均质导体定律：
由均质材料构成的热电偶、热电动势的大小只与材料及结点温度有关。与热电偶的大小尺寸、形状及沿电极温度分布无关。如材料不均匀、由于温度梯度的存在，将会有附加电动势产生。

如果热电偶回路中的两个热电极材料相同，无论两接点的温度如何，热电动势为零。
根据这个定律，可以检验两个热电极材料成分是否相同(称为同名极检验法)，也可以检查热电极材料的均匀性。
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cqu_rockwell

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