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耐磨熱電偶的塞貝克效應(yīng)

來源:江蘇杰達儀表科技有限公司   2013年08月15日 10:45  
 塞貝克(Seeback)效應(yīng),又稱作*熱電效應(yīng),它是指由于兩種不同電導(dǎo)體或半導(dǎo)體的溫度差異而引起兩種物質(zhì)間的電壓差的熱電現(xiàn)象。
 
1820年代初期,塞貝克通過實驗方法研究了電流與熱的關(guān)系。1821年,塞貝克將兩種  不同的金屬導(dǎo)線連接在一起,構(gòu)成一個電流回路。他將兩條導(dǎo)線首尾相連形成一個結(jié)點,他突然發(fā)現(xiàn),如果把其中的一個結(jié)加熱到很高的溫度而另一個結(jié)保持低溫的話,電路周圍存在磁場。他實在不敢相信,熱量施加于兩種金屬構(gòu)成的一個結(jié)時會有電流產(chǎn)生,這只能用熱磁電流或熱磁現(xiàn)象來解釋他的發(fā)現(xiàn)。在接下來的兩年里時間(1822~1823),塞貝克將他的持續(xù)觀察報告給普魯士科學(xué)學(xué)會,把這一發(fā)現(xiàn)描述為“溫差導(dǎo)致的金屬磁化”。
 
賽貝克的實驗儀器,加熱其中一端時,指針轉(zhuǎn)動,說明導(dǎo)線產(chǎn)生了磁場,其實塞貝克確實已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了熱電效應(yīng),但他卻做出了錯誤的解釋,他認為導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場的原因,是溫度梯度導(dǎo)致金屬在一定方向上被磁化,而非形成了電流??茖W(xué)學(xué)會認為,這種現(xiàn)象是因為溫度梯度導(dǎo)致了電流,繼而在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生了磁場。對于這樣的解釋,塞貝克十分惱火,他反駁說,科學(xué)家們的眼睛讓奧斯特(電磁學(xué)的)的經(jīng)驗給蒙住了,所以他們只會用“磁場由電流產(chǎn)生”的理論去解釋,而想不到還有別的解釋。但是,塞貝克自己卻難以解釋這樣一個事實:如果將電路切斷,溫度梯度并未在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場。所以,多數(shù)人都認可熱電效應(yīng)的觀點,后來也就這樣被確定下來了。
 
耐磨熱電偶是一種感溫元件,是一種儀表。它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,此時兩端之間就存在電動勢--熱電動勢,這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。
 
耐磨熱電偶冷端補償分兩部分,一個是補償導(dǎo)線,選用和熱電偶電動勢接近的材質(zhì)作為補償導(dǎo)線,一般用來補償100度以下的溫度,還有用熱電偶電極材質(zhì)相同的導(dǎo)體作為補償導(dǎo)線,這種補償導(dǎo)線的補償溫度比較高,補償精度也比較高。補償導(dǎo)線所補償?shù)氖菬犭娕祭涠说絻x表接線端部分,儀表自身還有一個補償系統(tǒng),叫補償器,是儀表在生產(chǎn)設(shè)計時就有的,是一個不平衡電橋,橋臂電阻R1=R2=R3=1歐姆,溫度敏感電阻Rt在0度時=1歐姆,此時電橋平衡,沒有信號輸出,當(dāng)溫度發(fā)生變化時,Rt電阻值發(fā)生變化,橋臂不平衡,開始輸出信號,實現(xiàn)自動補償。
               
                                                        金湖杰達耐磨熱電偶

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