創杰自習介紹了組裝熱電偶的浮動理論

創杰自習介紹了組裝熱電偶的浮動理論

分析了組裝熱電偶測量運動物體溫度時測頭的受力特性，建立了測頭的動力學模型。 模型給出了引導下氣體運動的無量綱雷諾方程，并采用二維泰勒展開公式和有限差分法進行了分析。 為了減少組裝熱電偶測頭的磨損，延長壽命，根據測量時引腳的受力情況，提出了組裝熱電偶引腳的浮動理論，利用力平衡原理實現了引腳變形量的優化。 同時，以某種安裝熱電偶為例，進行了實際分析，得到了氣浮力的分布情況和引線的zui較佳變形量。

組裝熱電偶是由兩種不同的金屬對制成的熱電轉換器。 將這兩種金屬的接點放置在被測量環境中，或者直接接觸被測量對象，是組裝熱電偶測溫的必要前提。 組裝熱電偶除靜止對象的測溫外，還廣泛應用于運動對象的測溫[ 1]。 組裝熱電偶測量溫度時，為了保證熱電偶頭部引腳壓縮變形形成少許測量壓力，確保熱電偶與被測量對象的可靠接觸，會導致熱電偶測量頭的加速磨損和壽命縮短。 應用空氣動力學原理分析熱電偶測量區的動力學特性，優化熱電偶的結構設計。

使用組裝熱電偶進行運動物體的溫度測量，可以簡化為圖1所示的模型。 這是橢圓面形狀的空氣動壓支撐。 上邊是熱電偶引線，下邊是運動物體。 空氣被帶入被測量運動物體，形成受壓的氣楔。 如果設被測定物體的運動速度為v，則如圖1所示，確立直角坐標系，組裝熱電偶測定物體的溫度，則引線與物體之間的間隔小，溫度梯度小的流體力學[2， 根據(3)，在引線與物體間氣體的無量綱雷諾方程式中，h、p、hm分別是x的氣體楔的高度、氣體壓力、引線與物體間的zui的高度，h、p、hm分別是x的氣體楔的高度、氣體壓力、引線與物體間的zui的高度 b分別是引線橫向的長度和寬度，在測定時熱電偶與被測定物接觸的是熱電偶的頭部的彈簧片的變形產生的力，此時彈簧片的變形產生的力F= kz z h1是彈簧片厚度，為了降低熱電偶的頭部的磨損，確保溫度測定的精度，如果使安裝熱電偶的頭部的彈簧片受到的氣體的浮力與彈簧片的變形產生的力相等，則彈簧片在浮動狀態下頭部的磨損也小， 由于彈簧片的一端與被測量物接觸，力分布主要靠近端點，但力小的彎矩的影響可以忽略。 根據力的平衡原理，可以得到F = W。 安裝熱電偶導線的氣體動壓模型參數與導線的變形有關，因此在計算導線zui較佳變形量時，可通過循環反復的方法求出導線的zui較佳變形即浮起量。 這樣，可以得到浮動狀態下的熱電偶變形，將導線調整為zui較佳變形狀態，減少熱電偶探針的磨損

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本文熱電偶高頻詞： 原理  測量 

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