基本介紹

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)(Seebeck effect）,。兩種不同成份的均質(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。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系,，制成熱電偶分度表,；分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表,。

在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時,，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變,，即不受第三種金屬接入回路中的影響,。因此，在熱電偶測溫時,，可接入測量儀表,，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度,。熱電偶測量溫度時要求其冷端（測量端為熱端,，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系,。若測量時,，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴(yán)重影響測量的準(zhǔn)確性,。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常,。與測量儀表連接用補(bǔ)償導(dǎo)線。

熱電偶冷端補(bǔ)償計算方法：

從毫伏到溫度：測量冷端溫度,，換算為對應(yīng)毫伏值,，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度；

從溫度到毫伏：測量出實際溫度與冷端溫度,，分別換算為毫伏值,，相減後得出毫伏值，即得溫度

折疊編輯本段測溫條件

是一種感溫元件,，是一種一次儀表，熱電偶直接丈量溫度,。由2種不同成分材質(zhì)的導(dǎo)體組成的閉合回路,，由于材質(zhì)不同，不同的電子密度產(chǎn)生電子擴(kuò)散,，穩(wěn)定均衡后就產(chǎn)生 了電勢,。當(dāng)兩端存在梯度溫度時，回路中就會有電流產(chǎn)生,，產(chǎn)生熱電動勢,，溫度差越大，電流就會越大,。測得熱電動勢之后即可曉得溫度值,。熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，將熱能轉(zhuǎn)換成電能,。

熱電偶的技術(shù)優(yōu)勢：熱電偶測溫范圍寬,，性能比較穩(wěn)定；丈量精度高,，熱電偶與被測對象直接接觸,，不受中間介質(zhì)的影響；熱響應(yīng)時間快,，熱電偶對溫度變化反響靈活,；丈量范圍大，熱電偶從-40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫,；熱電偶性能牢靠,， 機(jī)械強(qiáng)度好。使用壽命長,，裝置便當(dāng),。

電偶必需是由兩種性質(zhì)不同但契合一定請求的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）資料構(gòu)成回路。熱電偶丈量端和參考端之間必需有溫差,。

將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,，構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時,，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,因此在回路中構(gòu)成一個大小的電流,，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是應(yīng)用這一效應(yīng)來工作的。

折疊編輯本段主要特點

1,、裝配簡單,，更換方便；

2,、壓簧式感溫元件,，抗震性能好；

3,、測量精度高,；

4、測量范圍大（－200℃～1300℃,，特殊情況下－270℃～2800℃）,；

5、熱響應(yīng)時間快,；

6,、機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好,；

7,、耐高溫可達(dá)2800度；

8,、使用壽命長,。

折疊編輯本段工作原理

兩種不同成份的導(dǎo)體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當(dāng)兩個接合點的溫度不同時,，在回路中就會產(chǎn)生電動勢,，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，而這種電動勢稱為熱電勢,。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測量的,，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端）,，另一端叫做冷端（也稱為補(bǔ)償端）,；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢,。

熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度,，對于熱電偶的熱電勢,，應(yīng)注意如下幾個問題：

1、熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差,，而不是熱電偶冷端與工作端,，兩端溫度差的函數(shù),；

2、熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小,，當(dāng)熱電偶的材料是均勻時,，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān),；

3,、當(dāng)熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小,，只與熱電偶的溫度差有關(guān),；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進(jìn)熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù),。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路,，如圖所示,。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢,，因而在回路中形成一個大小的電流,，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的,。[1]

折疊編輯本段結(jié)構(gòu)要求

熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠,、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下：

1,、組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固,；

2、兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,，以防短路,；

3、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠,；

4,、保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

1,、按固定裝置型式分類

熱電偶作為主要測溫手段,，用途十分廣泛，因而對固定裝置和技術(shù)性能有多種要求,，因此熱電偶的固定裝置分為六種：無固定裝置式,、螺紋式、固定法蘭式,、活動法蘭式,、活動法蘭角尺形式,、錐形保護(hù)管式六種。

2,、按裝配及結(jié)構(gòu)方式分類

根據(jù)熱電偶的性能結(jié)構(gòu)方式可分為：可拆卸式熱電偶,、隔爆式熱電偶、鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶,。

常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類,。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差,、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,，一般也沒有統(tǒng)一的分度表,，主要用于某些特殊場合的測量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶中國從1988年1月1日起,，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),，并S、B,、E,、K、R,、J,、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為中國統(tǒng)一設(shè)計型熱電偶。

從理論上講,，任何兩種不同導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）都可以配制成熱電偶,，但是作為實用的測溫元件，對它的要求是多方面的,。為了保證工程技術(shù)中的可靠性,，以及足夠的測量精度，并不是所有材料都能組成熱電偶,，一般對熱電偶的電極材料,，基本要求是：

1、在測溫范圍內(nèi),，熱電性質(zhì)穩(wěn)定,，不隨時間而變化，有足夠的物理化學(xué)穩(wěn)定性,，不易氧化或腐蝕,；

2、電阻溫度系數(shù)小,，導(dǎo)電率高,，比熱?。?/p>

3,、測溫中產(chǎn)生熱電勢要大,，并且熱電勢與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系；

4,、材料復(fù)制性好,，機(jī)械強(qiáng)度高，制造工藝簡單,，價格便宜,。