用熱電偶測量表面溫度

不存在 一種熱電偶設計用於測量固體的表面溫度（表面熱電偶）。現有表面熱電偶設計的豐富性主要是由於要測量溫度的表面的測量條件和特性各不相同。

在工業實踐中，需要測量不同幾何形狀的表面、固定體和旋轉體、導電體和絕緣體、導熱係數高低的物體、光滑和粗糙的物體的溫度。因此，適用於某些條件的表面熱電偶不適用於其他條件。

通過焊接熱電偶測量金屬表面的溫度

通常，為了測量加熱的薄金屬板或固體的溫度，將熱電偶接頭直接焊接或焊接到被測表面。只有採取某些預防措施，才能認為這種溫度測量方法是可以接受的。

熱電偶的極板表面與連接球之間的熱交換主要是通過它們接觸面的熱流進行的，接觸面是結面和與結相鄰的熱電極的一部分。在某種程度上，熱交換是通過板與不與其接觸的熱電極接合面部分之間的輻射發生的。

另一方面，與板和熱電偶熱電極接觸的接合面部分由於輻射到圍繞著板的較冷物體以及對流熱傳遞到清洗接合處的氣流而損失熱能。

因此，結點和相鄰的熱電偶熱電極耗散了通過板接觸表面連續提供給結點的大部分熱能。

由於平衡，結點和板表面相鄰部分的溫度遠低於遠離結點的板部分的溫度（當測量薄板的高溫時，這種系統測量誤差可以達到數百度）。

通過減少結電極和熱電偶耗散的熱通量來減少此誤差。為此，使用由盡可能薄的熱電極製成的熱電偶很有用。

熱電極本身不應立即從板上取下，但最好先將它們與板熱接觸，距離至少等於熱電極直徑的 50 倍。

應該記住，如果板和熱電極的表面沒有被氧化，它們可以被板封閉並且 測得的熱電功率。 ETC。五、熱電偶 將對應於熱電偶結點的溫度而不是熱電偶與表面接觸點的溫度。

在這種情況下，應在熱電極和板之間放置一層薄薄的電絕緣層，例如雲母薄片。還建議在結的整個表面和熱電極區域覆蓋一層隔熱層，例如耐火塗層，以減少由於輻射和對流傳熱造成的損失。

通過遵守這些注意事項，可以確保測量金屬零件的表面溫度在幾度以內。

有時不是焊接在金屬板表面的熱電偶的連接，而是它的熱電偶之間有一定距離。

只有確信熱電極兩個焊接點處的板的溫度相等時，這種測量金屬表面溫度的方法才被認為是可接受的。否則，熱電偶電路中會出現寄生熱電勢。 d.由熱電極材料和板材開發而成。

以下是弓形、貼片和卡口等熱電偶的說明。它們用於測量靜止物體表面的溫度。

帶弓（帶）的熱電偶

鼻型熱電偶配備了一個敏感元件，該元件由兩種金屬或合金（例如鉻鎳合金和鎳鋁）製成，長度為 300 毫米，寬度為 10-15 毫米，焊接或焊接在前額並軋至 0.1 — 0.2 毫米的厚度......

帶子的兩端中間有一個接頭，固定在弓形彈簧手柄末端的絕緣體上，因此帶子始終處於拉緊狀態。從它的末端到測量裝置（毫伏表）的端子，有與膠帶兩半相同材料製成的電線。

為了測量凸面的溫度，將樑式熱電偶從中間部分壓在該表面上，使該表面用膠帶覆蓋，至少在結的兩側各有 30 毫米的部分。

豬熱電偶

形成熱電偶的熱電極被焊接到紅銅圓盤的通孔中。為確保結構的機械強度，使用直徑為 2 — 3 mm 的熱電極。圓盤的下表面（“貼片”）被模製成熱電偶用於測量溫度的表面。

貼片熱電偶的熱電動勢是由於貼片金屬閉合熱電極而形成的。在良好的焊接中，這種閉合發生在貼片內凹陷的熱電極段的整個表面上。但電阻最低的電路主要由貼片的上表面層形成，該層的溫度主要決定熱電勢。 ETC。 v. 熱電偶。

貼片熱電偶的熱平衡方程類似於上面對條形熱電偶所做的，不同之處在於，除了由於貼片外表面的對流和輻射熱傳遞而消散的熱通量外，還有很大的重要的是要考慮熱電極貼片由於其導熱性而吸收的部分散熱通量。

有必要考慮以下情況。熱電極由具有不同導熱係數值的不同金屬或合金製成。因此，例如，PP 類型的鉑銠熱電偶熱電偶的特徵在於導熱係數是第二個熱電偶 - 鉑的一半。

如果熱電極的直徑相同，則熱電極的導熱係數值的不同會導致熱電極與熱電極電接觸處形成溫差。貼片，這將導致熱電偶電路中出現寄生熱電能。 ETC。和

針式熱電偶

這種類型的熱電偶主要用於測量相對較軟的金屬和合金的表面溫度。對於卡口式熱電偶，使用由足夠硬的合金製成的熱電極，例如直徑為 3-5 毫米的鉻鎳鐵合金和鋁鎳鈷合金。

其中一個熱電偶熱電極固定固定在頭部，第二個可繞其軸線移動，在非工作狀態下，其末端被彈簧拉動在第一個熱電極末端下方。兩個熱電極的末端是尖的。

當熱電偶被帶到一個相當大的物體時，物體的表面首先接觸到可移動熱電極的尖端。隨著對頭部的額外壓力，熱電極進入它直到熱電極的尖端接觸物體的表面。然後，這兩個點都會刺穿物體表面的表面氧化膜，這種金屬會閉合熱電偶的電路。

憑藉熱電極末端的良好銳化，熱電偶可提供可靠的結果，用於測量具有柔軟、易於刺穿的氧化膜的有色金屬表面的溫度。

使用帶有鈍頭的卡口熱電偶會導致兩個熱電極與物體的接觸面變得相對較大，結果物體表面在熱電偶末端接觸的地方冷卻，熱電偶給出明顯低估的溫度讀數。然而，在 20-30 秒之後，來自物體周圍區域的熱量加熱了冷卻部分，並隨之加熱了熱電極的末端。

因此，帶有鈍端的卡口式熱電偶在接觸時會給出低估的物體溫度讀數，此後，在幾十秒內，其讀數會增加，逐漸接近穩定值。該穩定值與物體表面溫度的實際值相差越大，熱電極的鈍端與物體的接觸面越大。

表面熱電偶的校準

表面熱電偶的靜止溫度低於熱電偶接觸表面的測量溫度。這種溫差在很大程度上是由於表面熱電偶在其外表面的傳熱條件下（接近工作條件）的校準所致。

從這個位置可以看出，熱電偶表面的校準特性可能與由相同熱電極形成的熱電偶的特性有很大不同，但當它們同時浸入恆溫空間時，通過與示例比較的方法進行校準。

因此，不能通過浸入恆溫器（用於校準熱電偶的液體實驗室加熱恆溫器）來校準表面熱電偶。必須對它們應用不同的校準技術。

通過向薄壁液體恆溫器的外金屬表面施加所需壓力來校準表面熱電偶。恆溫器內的加熱液體充分混合，並用一些取樣裝置測量其溫度。

恆溫器的外表面覆蓋有一層隔熱層。隔熱層不僅覆蓋外表面的一小塊區域，大約是恆溫器高度的一半，熱電偶就在上面應用。

在這個設計中，表面熱電偶下方的恆溫器金屬表面的溫度，誤差不超過零點幾度，可以認為等於恆溫器中液體的溫度。