常用熱電偶分度號(hào)有S,、B,、K、E,、T,、J等，這些都是標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,。其中K型也即鎳鉻－鎳硅熱電偶,，它是一種能測(cè)量較高溫度的廉價(jià)熱偶。由于這種 合金具有較好的高溫抗氧化性,，可適用于氧化性或中性介質(zhì)中,。它可長(zhǎng)期測(cè)量1000度的高溫，短期可測(cè)到1200度,。它不能用于還原性介質(zhì)中,，否則，很快腐 蝕,，在此情況下只能用于500度以下的測(cè)量,。它比S型熱偶要便宜很多，它的重復(fù)性很好,，產(chǎn)生的熱電勢(shì)大,，因而靈敏度很高，而且它的線(xiàn)性很好,。雖然其測(cè)量精 度略低,，但完滿(mǎn)足工業(yè)測(cè)溫要求，所以它是工業(yè)上zui常用的熱電偶,。

概述：

作為工業(yè)測(cè)溫中zui廣泛使用的溫度傳感器之一——熱電偶,，與鉑熱電阻一起，約占整個(gè)溫度傳感器總量的60%,，熱電偶通常和顯示儀表等配套使用,，直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中-40～1800℃范圍內(nèi)的液體、蒸氣和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度,。

熱電偶工作原理：

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

熱電偶實(shí)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(shì)測(cè)量溫度，對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),，應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,，而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù)；

（2）熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小,，當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),，與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)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(gè)熱電偶絲材料成份確定后,，熱電偶熱電勢(shì)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(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。

熱電偶的基本構(gòu)造：

工業(yè)測(cè)溫用的熱電偶,，其基本構(gòu)造包括熱電偶絲材,、絕緣管、保護(hù)管和接線(xiàn)盒等,。

一,、常用熱電偶絲材及其性能

1、鉑銠10－鉑熱電偶（分度號(hào)為S,，也稱(chēng)為單鉑銠熱電偶）

該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金,，負(fù)極為純鉑；它的特點(diǎn)是：

（1）熱電性能穩(wěn)定,、抗氧化性強(qiáng),、宜在氧化性氣氛中連續(xù)使用、長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)1300℃,，超達(dá)1400℃時(shí),，即使在空氣中、純鉑絲也將會(huì)再結(jié)晶,，使晶粒粗大而斷裂,；

（2）精度高，它是在所有熱電偶中，準(zhǔn)確度等級(jí)zui高的,，通常用作標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量較高的溫度,；

（3）使用范圍較廣，均勻性及互換性好,；

（4）主要缺點(diǎn)有：微分熱電勢(shì)較小,，因而靈敏度較低；價(jià)格較貴,，機(jī)械強(qiáng)度低,，不適宜在還原性氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。

2,、鉑銠13－鉑熱電偶（分度號(hào)為R,，也稱(chēng)為單鉑銠熱電偶）

該熱電偶的正極為含13%的鉑銠合金，負(fù)極為純鉑,，同S型相比,，它的電勢(shì)率大15%左右，其它性能幾乎相同,，該種熱電偶在日本產(chǎn)業(yè)界,，作為高溫?zé)犭娕加玫脄ui多，而在中國(guó),，則用得較少,；

3、鉑銠30－鉑銠6熱電偶（分度號(hào)為B,，也稱(chēng)為雙鉑銠熱電偶）

該熱電偶的正極是含銠30%的鉑銠合金,，負(fù)極為含銠6%的鉑銠合金，在室溫下,，其熱電勢(shì)很小,，故在測(cè)量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)，可忽略冷端溫度變化的影響,；長(zhǎng)期使用溫度為1600℃,，短期為1800℃，因熱電勢(shì)較小,，故需配用靈敏度較高的顯示儀表,。

B型熱電偶適宜在氧化性或中性氣氛中使用，也可以在真空氣氛中的短期使用,；即使在還原氣氛下,，其壽命也是R或S型的10～20倍；由于其電極均由鉑 銠合金制成,，故不存在鉑銠－鉑熱電偶負(fù)極上所有的缺點(diǎn),、在高溫時(shí)很少有大結(jié)晶化的趨勢(shì),，且具有較大的機(jī)械強(qiáng)度,；同時(shí)由于它對(duì)于雜質(zhì)的吸收或銠的遷移的影響 較少,，因此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其熱電勢(shì)變化并不嚴(yán)重、缺點(diǎn)價(jià)格昂貴（相對(duì)于單鉑銠而言）,。

4,、鎳鉻－鎳硅（鎳鋁）熱電偶（分度號(hào)為K）

該熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負(fù)極為含硅3%的鎳硅合金（有些國(guó)家的產(chǎn)品負(fù)極為純鎳）,?？蓽y(cè)量0～1300℃的介質(zhì)溫度，適宜在氧化性及 惰性氣體中連續(xù)使用,，短期使用溫度為1200℃,，長(zhǎng)期使用溫度為1000℃，其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線(xiàn)性,，價(jià)格便宜,，是目前用量zui大的熱電偶。

K型熱電偶是抗氧化性較強(qiáng)的賤金屬熱電偶,，不適宜在真空,、含硫、含碳?xì)夥占把趸€原交替的氣氛下裸絲使用,；當(dāng)氧分壓較低時(shí),，鎳鉻極中的鉻將擇優(yōu)氧化，使熱電勢(shì)發(fā)生很大變化,，但金屬氣體對(duì)其影響較小,，因此，多采用金屬制保護(hù)管,。

K型熱電偶的缺點(diǎn)：

（1）熱電勢(shì)的高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶及貴重金屬熱電偶差,，在較高溫度下（例如超過(guò)1000℃）往往因氧化而損壞；

（2）在250～500℃范圍內(nèi)短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好,，即在同一溫度點(diǎn),，在升溫降溫過(guò)程中，其熱電勢(shì)示值不一樣,，其差值可達(dá)2～3℃,；

（3）其負(fù)極在150～200℃范圍內(nèi)要發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變，致使在室溫至230℃范圍內(nèi)分度值往往偏離分度表,，尤其是在磁場(chǎng)中使用時(shí)往往出現(xiàn)與時(shí)間無(wú)關(guān)的熱電勢(shì)干擾,；

（4）長(zhǎng)期處于高通量中系統(tǒng)輻照環(huán)境下，由于負(fù)極中的錳（Mn）,、鈷（Co）等元素發(fā)生蛻變,，使其穩(wěn)定性欠佳,，致使熱電勢(shì)發(fā)生較大變化。

5,、鎳鉻硅－鎳硅熱電偶（分度號(hào)為N）

該熱電偶的主要特點(diǎn)是：在1300℃以下調(diào)溫抗氧化能力強(qiáng),，長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復(fù)現(xiàn)性好，耐核輻射及耐低溫性能好,，另外,，在400～1300℃ 范圍內(nèi)，N型熱電偶的熱電特性的線(xiàn)性比K型偶要好,；但在低溫范圍內(nèi)（-200～400℃）的非線(xiàn)性誤差較大,，同時(shí)，材料較硬難于加工,。

6,、銅－銅鎳熱電偶（分度號(hào)為T(mén)）

T型熱電電偶,該熱電偶的正極為純銅，負(fù)極為銅鎳合金（也稱(chēng)康銅）,，其主要特點(diǎn)是：在賤金屬熱電偶中,，它的準(zhǔn)確度zui高、熱電極的均勻性好,；它的使用 溫度是-200～350℃,，因銅熱電極易氧化，并且氧化膜易脫落,，故在氧化性氣氛中使用時(shí),，一般不能超過(guò)300℃，在-200～300℃范圍內(nèi),，它們靈敏 度比較高,，銅－康銅熱電偶還有一個(gè)特點(diǎn)是價(jià)格便宜，是常用幾種定型產(chǎn)品中*的一種,。

7,、鐵－康銅熱電偶（分度號(hào)為J）

J型熱電偶,該熱電偶的正極為純鐵，負(fù)極為康銅（銅鎳合金）,，具特點(diǎn)是價(jià)格便宜,適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中,，溫度范圍從 -200～800℃，但常用溫度只是500℃以下,，因?yàn)槌^(guò)這個(gè)溫度后,，鐵熱電極的氧化速率加快，如采用粗線(xiàn)徑的絲材,，尚可在高溫中使用且有較長(zhǎng)的壽命,； 該熱電偶能耐氫氣（H2）及一氧化碳（CO）氣體腐蝕，但不能在高溫（例如500℃）含硫（S）的氣氛中使用,。

8,、鎳鉻－銅鎳（康銅）熱電偶（分度號(hào)為E）

E型熱電偶是一種較新的產(chǎn)品,，它的正極是鎳鉻合金,，負(fù)極是銅鎳合金（康銅）,，其zui大特點(diǎn)是在常用的熱電偶中,，其熱電勢(shì)zui大，即靈敏度zui高,；它的應(yīng)用 范圍雖不及K型偶廣泛,，但在要求靈敏度高、熱導(dǎo)率低,、可容許大電阻的條件下，常常被選用,；使用中的限制條件與K型相同,，但對(duì)于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很 敏感。

除了以上8種常用的熱電偶外,，作為非標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶還有鎢錸熱電偶,，鉑銠系熱電偶，銥鍺系熱電偶,，鉑鉬系熱電偶和非金屬材料熱電偶等,。

二、絕緣管

該熱電偶的工作端被牢固地焊接在一起,，熱電極之間需要用絕緣管保護(hù)。熱電偶的絕緣材料很多,，大體上可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)絕緣兩類(lèi),，處于高溫端的絕緣物必須采用無(wú)機(jī)物,，通常在1000以下選用粘土質(zhì)絕緣管，在1300以下選用高鋁管,，在1600以下選用剛玉管。

三,、保護(hù)管

保護(hù)管的作用在于使用熱電偶電極不直接與被測(cè)介質(zhì)接觸,，它不僅可延長(zhǎng)熱電偶的壽命,，還可起到支撐和固定熱電極增加其強(qiáng)度的作用；因此,，熱電偶保護(hù)管及絕緣選擇是否合適，將直接影響到熱電偶的使用壽命和測(cè)量的準(zhǔn)確度,，被采用做保護(hù)管的材料主要分金屬和非金屬兩大類(lèi)。