鎧裝熱電偶是屬于感溫元件,把溫度信號改換成熱電動勢信號,根據(jù)電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。鎧裝熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,在兩端存在溫度梯度時,回路中就會有電流通過,這時候兩端之間就會有熱電動勢,這就是塞貝克效應(yīng)。
兩種不同成分的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個恒定的溫度下。依照熱電動勢和溫度的函數(shù)的關(guān)系,制成鎧裝熱電偶分度表,分度表是自由端溫度在0℃時的條件下才能得到的,不一樣的鎧裝熱電偶含有不同的分度表。
在鎧裝熱電偶回路中接入第三種金屬材質(zhì)的時候,只要這個材料兩個接點的溫度相同,鎧裝熱電偶所發(fā)生的熱電勢就不會變化,也不會受第三種金屬接入回路中的影響。所以,在鎧裝熱電偶測溫時,能接入測量儀表,測得熱電動勢后,就能知道被測介質(zhì)的溫度。
金屬元素分析儀器的運用:
運用在冶金、鑄造和機械等行業(yè)的用戶為分析金屬材料中除碳、硫、硅、錳和磷等的微量元素成分的分析儀器,能用的儀器有:
一.光譜分析儀。優(yōu)點是一次可以分析多種元素,精度較高。缺點是價格太高,一套幾十萬到上百萬,所以現(xiàn)在只有少數(shù)大型企業(yè)使用。
二.分光光度計。優(yōu)點是檢測波長選擇方便,價格較低。缺點是檢測的結(jié)果不能直接顯示(要換算);沒有曲線建立調(diào)用功能,檢測不同元素每次要重新定標(biāo);比色皿放入和倒出液體不怎么方便;
對操作人員的化學(xué)分析基礎(chǔ)知識要求教高,所以不能在企業(yè)現(xiàn)場對于線檢測分析的需要。
三.比色元素分析儀。優(yōu)點是運用方便,價格低廉,對操作人員的化學(xué)分析基礎(chǔ)要求不高,所以被普遍的用在企業(yè)生產(chǎn)檢驗現(xiàn)場分析。因為其產(chǎn)生的歷史原因,所以存在缺陷。
光電比色金屬元素分析儀是我國在上世紀(jì)60年代適應(yīng)鋼鐵冶金五大元素(碳、硫、硅、錳、磷)的現(xiàn)場在線檢測分析的需要而發(fā)展起來的。當(dāng)時檢測碳和硫利用碳硫分析儀,檢測硅、錳、磷
研制了元素分析儀(當(dāng)時叫三元素,三個通道分別預(yù)設(shè)固定波長檢測硅、錳、磷),因為硅、錳和磷檢測要求的波長不多,精度要求不高,所以,三元素分析儀較好的滿足了鋼鐵冶金行業(yè)現(xiàn)
場在線分析元素含量的需要。但現(xiàn)在,很多的行業(yè)需要檢測的材料除了鋼鐵,還有銅合金、鋁合金和鋅合金,檢測的元素也從硅、錳、磷發(fā)展到銅、鉻、鎳、鋅、鎂、鎢、釩、鈮、鈦、鉬、鋁、砷、鋯和硼以及稀土元素等多種元素。傳統(tǒng)的光電比色金屬元素分析儀普遍存在缺陷,就慢慢的體現(xiàn)出來
測量波長為預(yù)設(shè)固定,不能連續(xù)可調(diào),雖說有些機型可以更換(通過更換濾光片或發(fā)光二極管),但是對用戶來說仍覺得復(fù)雜,遇到測量超出儀器通道數(shù)的元素種類或要檢測不同合金材料時,及其的不方便。而且不是所有波長的濾光片和LED可以采購到,讓得某些特定元素的測量遇到困難,如鎂元素的測量需要576nm的光源,而這樣波長的濾光片和LED都沒有得到。
測量光源大多為直流燈泡加濾光片或冷光源發(fā)光二極管,其波長準(zhǔn)確度較差。直流燈泡加濾光片方式其波長精度取決于濾光片,元素分析儀大多應(yīng)用的濾光片,效果最好的也只能達(dá)到±15nm
。采用發(fā)光二極管的波長準(zhǔn)確度取決于使用的二極管,大多誤差范圍在20~30nm,無法保證分析檢測的精度。新材料和新技術(shù)的應(yīng)用,要求各行業(yè)的元素分析的種類更多,要求更高,面對傳統(tǒng)
元素分析儀的固有缺陷和市場壓力,不少廠家采取以下應(yīng)對措施
(一)增加儀器分析通道數(shù),能增加預(yù)設(shè)的固定波長數(shù),又可以增加可以檢測的元素數(shù)量;
(二)針對預(yù)定的不同用途,預(yù)設(shè)不同的固定波長,從而形成分別檢測不同材料與不同元素的不同型號元素分析儀。
但以上方案都是治表面的,一來不是所有需要的波長都能實現(xiàn),二來波長精度不高的問題還是沒有解決,所以依舊沒有辦法從根本上解決傳統(tǒng)元素分析儀的先天性缺陷。
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