熱電(diàn)偶的工作(zuo)原理

熱電(diàn)偶是工業(yè)上最常用(yong)的溫度檢(jian)測元件之(zhī)一。其優點(dian)是： 

  ①測量精(jing)度高。因熱(re)電偶直接(jie)與被測對(duì)象接觸，不(bú)受中㊙️間介(jiè)‼️質的影響(xiǎng)。 

  ②測量範圍(wei)廣。常用的(de)熱電偶從(cóng)-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些(xiē)特殊熱電(dian)偶👌最低可(ke)測到-269℃（如金(jīn)鐵鎳鉻），最(zui)高可達+2800℃（如(rú)鎢-铼）。

  ③構造(zào)簡單，使用(yong)方便。熱電(diàn)偶通常是(shì)由兩種不(bú)同的金屬(shǔ)絲🐉組成，而(er)且不受大(da)小和開頭(tóu)的限制，外(wai)有保護套(tào)管，用起來(lái)非常方便(bian)。

  1．熱電偶測(cè)溫基本原(yuan)理 

  将兩種(zhǒng)不同材料(liào)的導體或(huo)半導體A和(he)B焊接起來(lái)，構🐉成一個(gè)閉合回路(lu)。當導體A和(he)B的兩個執(zhi)着點1和2之(zhī)間存在溫(wēn)差時，兩者(zhě)之⭐間便🔞産(chan)生電動勢(shi),因而在回(hui)路中形成(cheng)一個大小(xiǎo)的電流,這(zhe)種現象稱(chēng)爲熱電效(xiao)應。熱電偶(ou)就是利用(yòng)這📞一效應(ying)來㊙️工作的(de)。

  2．熱電偶的(de)種類及結(jie)構形成 

  （1）熱(rè)電偶的種(zhong)類 

  常用熱(rè)電偶可分(fen)爲标準熱(re)電偶和非(fēi)标準熱電(diàn)偶兩大⭕類(lei)。所調用标(biao)準熱電偶(ǒu)是指國家(jiā)标準規定(ding)了其熱✍️電(diàn)勢📱與溫度(du)的關系🌈、允(yǔn)許誤差、并(bing)有統一的(de)标準分度(dù)表的熱電(diàn)偶，它有與(yu)其配套的(de)顯示儀表(biǎo)可供選用(yòng)。非标準化(hua)熱電偶在(zai)使用範圍(wei)或數量級(jí)上♋均不及(jí)标準化熱(rè)電偶，一般(bān)也沒有統(tong)一的分度(du)表🚩，主要用(yòng)于某些特(te)殊場合的(de)測🌍量。标準(zhǔn)化熱電偶(ou)

  我國從2025年(nian)12月9日起，熱(re)電偶和熱(rè)電阻全部(bu)按IEC國際标(biāo)準生産，并(bing)指✌️定S、B、E、K、R、J、T（即分(fèn)度号）七種(zhong)标準化熱(re)電偶爲我(wo)國統一設(she)計型⛱️熱電(diàn)偶。

  (2)熱電偶(ou)的結構形(xing)式爲了保(bao)證熱電偶(ou)可靠、穩定(ding)地🌈工作，對(duì)它的結構(gòu)要求如下(xià)： 

  ①組成熱電(diàn)偶的兩個(gè)熱電極的(de)焊接必須(xu)牢固； 

  ②兩個(gè)熱電極彼(bǐ)此之間應(ying)很好地絕(jué)緣，以防短(duǎn)路； 

  ③補償導(dǎo)線與熱電(diàn)偶自由端(duān)的連接要(yào)方便可靠(kào)； 

  ④保護套管(guan)應能保證(zheng)熱電極與(yu)有害介質(zhi)充分隔離(lí)。

  3．熱電偶冷(lěng)端的溫度(du)補償

  由于(yu)熱電偶的(de)材料一般(ban)都比較貴(guì)重（特别是(shì)采用貴金(jīn)屬時），而🛀測(cè)溫點到儀(yí)表的距離(li)都很遠，爲(wèi)了節省熱(rè)🌈電偶材料(liao)，降低成本(ben)，通常采用(yòng)補償導線(xiàn)把熱電偶(ǒu)的冷端（自(zi)由端）延伸(shēn)到溫㊙️度比(bǐ)較穩定的(de)控制室内(nei)，連接到儀(yí)表端子上(shàng)。必須指出(chū)，熱電偶補(bu)償導線的(de)作用隻👉起(qǐ)延伸熱電(diàn)🤟極，使熱電(diàn)偶的冷端(duan)移動到控(kong)制室的儀(yí)🛀🏻表端子上(shang)，它本身并(bing)不能消除(chu)✉️冷端溫度(dù)變化對測(ce)溫♈的影響(xiang)，不起補償(chang)作用。因此(ci)，還需采用(yong)其他修正(zhèng)方法✂️來補(bǔ)償冷端溫(wen)度t0≠0℃時對測(cè)溫的影響(xiǎng)。 

  在使用熱(re)電偶補償(cháng)導線時必(bì)須注意型(xing)号相配，極(ji)性🌂不🈲能接(jiē)♊錯，補償導(dǎo)線與熱電(diàn)偶連接端(duan)的溫度不(bú)能超過100℃。 

  例(li)如：S型熱電(diàn)偶）鉑铑10-鉑(bo)熱電偶 

  鉑(bó)铑10-鉑熱電(diàn)偶（S型熱電(dian)偶）爲貴金(jin)屬熱電偶(ou)。偶絲直徑(jing)規⚽定爲0.5mm，允(yun)許偏差-0.02mm，其(qí)正極（SP）的名(míng)義化學成(chéng)分爲鉑铑(lǎo)合金，其中(zhong)含铑爲10%，含(han)鉑爲90%，負極(jí)（SN）爲純鉑，故(gù)俗稱單鉑(bo)铑熱電偶(ou)。該熱電偶(ǒu)長期最高(gao)使用🐪溫度(dù)爲1300℃，短期最(zui)高使用溫(wen)度爲1600℃。

   S型熱(re)電偶在熱(re)電偶系列(liè)中具有準(zhǔn)确度最高(gao)，穩定性最(zuì)好，測☔溫溫(wēn)區寬，使用(yong)壽命長等(deng)優點。它的(de)物理，化學(xué)性能良好(hao)，熱電勢穩(wěn)定性及在(zai)高溫下抗(kàng)氧化性能(neng)好⭕，适用于(yú)氧化性和(hé)惰性㊙️氣氛(fēn)中。由于S型(xing)熱電偶具(ju)有優良的(de)綜合性能(néng)，符合國際(ji)使用溫标(biāo)的S型熱電(dian)偶，長期以(yi)來曾作爲(wei)國際溫标(biao)的⛷️内插儀(yí)器，“ITS-90”雖規定(ding)今後不再(zài)作爲國際(jì)溫标的内(nei)查儀器，但(dàn)國際溫度(du)咨詢委員(yuan)會（CCT）認爲S型(xíng)熱電偶仍(réng)可用于近(jin)似實現國(guó)際溫标。 

  S型(xíng)熱電偶不(bu)足之處是(shi)熱電勢，熱(re)電勢率較(jiào)小，靈敏讀(du)🏃低，高⛱️溫下(xià)🚩機械強度(dù)下降，對污(wu)染非常敏(min)感，貴金屬(shu)材💁料昂貴(guì)，因而一次(cì)性投資較(jiao)大。