Ex≈a(tto) 中a称为温差电系数,对于不同金属组成的热电偶,a是不同的,其数值上 等于两接点温度差为1C时所产生的电动势。作热电偶定标曲线的时候用 直角坐标纸作Ex~t曲线。定标曲线为不光滑的折线,相邻点应直线相连, 这样在两个校正点之间的变化关系用线性内插法予以近似,从而得到除校 正点之外其他点的电动势和温度之间的关系。 3用热电偶测量旋转高温炉内部温度的设计和计算 3.1设计思想 用热电偶测量旋转髙温炉内部温度需要解决的主要的问题是炉在旋转 过程中测温点是随着炉一起旋转的,由于炉的转速每分钟8转,速度比较慢, 主要考虑和解决信号的传递,干扰,引线以及高温的问题。例因此在本系 统中采用的RF无线通信功能,解决温度检测中旋转状态下信号的传输问题 并具有结构简单、精度高以及造价低等优点。(0相比之下传统的接触式测 量主要是利用滑环、碳刷等将温度传感器的信号引出。这种方式的主要缺 点是增加了制造工艺的复杂程度。由于接触电阻的存在,使其精度不高,设 备可靠性下降。凹无接触式测量主要有调频(FM2FM)方式、红外线方式及 光电方式等。叫调频方式由于很难克服电磁干扰,实际中往往无法正常工作 基于红外线以及光电信号等设计的检测装置,虽然解决了抗干扰以及误差 等问题,但是由于其价格昂贵,也约束了其应用范围。同时在测温过程中 由于髙温的热电偶测量端会对周围温度较低的炉壁辐射放热,从而使热电 偶的热接点温度低于火焰温度,引起较大的测量误差。应用抽气热电偶可以 较准确地测量炉内髙温烟气的真实温度,但测量时操作复杂,且需很大的抽 气设备。凹综合考虑本系统采用组合热电偶测量炉内高温烟气温度,并采用 数值计算方法,对热电偶测量值进行动态在线补偿,用于克服烟气温度脉动 对测量的影响,使组合热电偶能够方便、准确地测量炉内髙温烟气的真实温 度。 2.3.2实验方案示意图
Ex ≈α( t-t0 ) (3) 中α称为温差电系数，对于不同金属组成的热电偶,α是不同的，其数值上 等于两接点温度差为 1 0C 时所产生的电动势。作热电偶定标曲线的时候用 直角坐标纸作 Ex～t 曲线。定标曲线为不光滑的折线，相邻点应直线相连， 这样在两个校正点之间的变化关系用线性内插法予以近似，从而得到除校 正点之外其他点的电动势和温度之间的关系。 8 2．3 用热电偶测量旋转高温炉内部温度的设计和计算 2．3．1 设计思想： 用热电偶测量旋转高温炉内部温度需要解决的主要的问题是炉在旋转 过程中测温点是随着炉一起旋转的，由于炉的转速每分钟8转，速度比较慢， 主要考虑和解决信号的传递，干扰，引线以及高温的问题。 9 因此在本系 统中采用的RF无线通信功能,解决温度检测中旋转状态下信号的传输问题; 并具有结构简单、精度高以及造价低等优点。 (10) 相比之下传统的接触式测 量主要是利用滑环、碳刷等将温度传感器的信号引出。这种方式的主要缺 点是增加了制造工艺的复杂程度。由于接触电阻的存在,使其精度不高,设 备可靠性下降。 11 无接触式测量主要有调频( FM2FM)方式、红外线方式及 光电方式等。 12 调频方式由于很难克服电磁干扰,实际中往往无法正常工作; 基于红外线以及光电信号等设计的检测装置,虽然解决了抗干扰以及误差 等问题,但是由于其价格昂贵,也约束了其应用范围。 13 同时在测温过程中 由于高温的热电偶测量端会对周围温度较低的炉壁辐射放热,从而使热电 偶的热接点温度低于火焰温度,引起较大的测量误差。应用抽气热电偶可以 较准确地测量炉内高温烟气的真实温度,但测量时操作复杂,且需很大的抽 气设备。 14 综合考虑本系统采用组合热电偶测量炉内高温烟气温度,并采用 数值计算方法,对热电偶测量值进行动态在线补偿,用于克服烟气温度脉动 对测量的影响,使组合热电偶能够方便、准确地测量炉内高温烟气的真实温 度。 15 2．3．2 实验方案示意图：
组装热电偶 护套管 发射装置 接收装置 计算机系统 图5 (1)组装热电偶的型号及个数:采用3个N型热电偶(N型热电偶的 特点是1300℃下高温抗氧化能力强,热电动势的长期稳定性及短期热循环 的复现性好,耐核辐照及耐低温性能也好。),可以根据锅炉的形状,大小 以及设计要求来自行选择合适的热电偶。 (2)保护套管的型号:可以使用耐火粘土管(常用温度(℃C)-1300), 高级耐火陶瓷管(常用温度(℃C)一1400)。保护套管的大小根据所用热电 偶的大小决定。 (3)发射装置示意图: 温度传感器 A/D转换 数据处理 信号发射器 图6 (4)发射装置所采用的器件:A/D模块选用TI公司产品TC548。 该芯片为⑧位串行的模数转换模块处理器、信号发射器可以分别 选择8位MCU(如8051)和专用RF发射芯片(如MC33493)。 (5)发送程序
图 5 （1）组装热电偶的型号及个数：采用 3 个 N 型热电偶（N 型热电偶的 特点是 1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环 的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好。），可以根据锅炉的形状，大小 以及设计要求来自行选择合适的热电偶。 16 （2）保护套管的型号：可以使用耐火粘土管（常用温度（0C）—1300）， 高级耐火陶瓷管（常用温度（0C）—1400）。保护套管的大小根据所用热电 偶的大小决定。 （3）发射装置示意图： 图 6 （4）发射装置所采用的器件：A /D 模块选用 TI 公司产品 TLC548。 该芯片为 8 位串行的模数转换模块处理器、信号发射器可以分别 选择 8 位 MCU (如 8051)和专用 RF 发射芯片(如 MC33493)。 （5）发送程序： 温度传感器 A/D 转换 数据处理 信号发射器