熱(rè)電偶的工作(zuò)原理

熱電偶是工(gong)業上最常用(yòng)的溫度檢測(ce)元件之一。其(qí)優點是： 

  ①測量(liàng)精度高。因熱(re)電偶直接與(yǔ)被測對象接(jiē)觸，不受中間(jiān)介⭐質的影響(xiǎng)。 

  ②測量範圍廣(guǎng)。常用的熱電(diàn)偶從-50~+1600℃均可邊(bian)續測量，某些(xiē)特殊🚶‍♀️熱電偶(ou)❓最低可測到(dào)-269℃（如金鐵鎳鉻(gè)），最高可達+2800℃（如(ru)📐鎢-铼）。

  ③構造簡(jian)單，使用方便(bian)。熱電偶通常(cháng)是由兩種不(bu)同的金屬絲(sī)組成，而且不(bú)受大小和開(kai)頭的限制，外(wài)有保🔴護套管(guǎn)，用起來非常(chang)方便。

  1．熱電偶(ou)測溫基本原(yuan)理 

  将兩種不(bú)同材料的導(dao)體或半導體(ti)A和B焊接起來(lai)，構成一個閉(bi)合回路。當導(dao)體A和B的兩個(gè)執着點1和2之(zhi)間存在溫差(cha)💯時，兩者之間(jian)便産生電動(dòng)勢,因而在回(hui)路中形成一(yī)個大💚小的電(diàn)流,這種現象(xiàng)稱爲熱電效(xiào)應。熱電偶就(jiu)是利用這⚽一(yī)效應來工作(zuò)的。

  2．熱電偶的(de)種類及結構(gòu)形成 

  （1）熱電偶(ou)的種類 

  常用(yong)熱電偶可分(fen)爲标準熱電(diàn)偶和非标準(zhun)熱電偶兩大(dà)類。所調用标(biāo)準熱電偶是(shì)指國家标準(zhun)規定了其熱(rè)電勢與溫❗度(du)的關系、允許(xu)誤差、并有統(tong)一的标準分(fen)度表的熱電(diàn)偶，它有與其(qi)配套的顯示(shì)儀表可供選(xuǎn)用。非标準化(huà)熱電偶在使(shǐ)用範圍或數(shu)量級上均不(bú)及标準化熱(re)電偶，一🛀🏻般也(yě)沒有統☔一的(de)分度表🔆，主要(yao)用于某些特(te)殊場合的測(cè)量。标準化熱(re)電偶

  我國從(cong)2025年12月14日起，熱(rè)電偶和熱電(diàn)阻全部按IEC國(guó)際标準生産(chan)，并指定S、B、E、K、R、J、T（即分(fen)度号）七種标(biāo)準化熱電偶(ou)爲我👨‍❤️‍👨國統一(yī)設計型熱電(dian)偶。

  (2)熱電偶的(de)結構形式爲(wèi)了保證熱電(dian)偶可靠、穩定(ding)地工作，對它(tā)的結構要求(qiú)如下： 

  ①組成熱(re)電偶的兩個(ge)熱電極的焊(han)接必須牢固(gù)； 

  ②兩個熱電極(ji)彼此之間應(ying)很好地絕緣(yuan)，以防短路； 

  ③補(bǔ)償導線與熱(re)電偶自由端(duān)的連接要方(fang)便可靠； 

  ④保護(hu)套管應能保(bao)證熱電極與(yu)有害介質充(chong)分隔離。

  3．熱電(dian)偶冷端的溫(wēn)度補償

  由于(yu)熱電偶的材(cai)料一般都比(bi)較貴重（特别(bié)是采用貴金(jin)屬🏃🏻‍♂️時），而🌂測溫(wēn)點到儀表的(de)距離都很遠(yuan)，爲了節☀️省熱(re)電偶材料，降(jiang)低成本✍️，通常(cháng)采用補償導(dao)線把熱電偶(ǒu)的冷端（自由(you)端）延伸到溫(wen)度比較穩定(dìng)的控制室内(nei)，連接到儀表(biǎo)端🌂子上。必須(xu)指出，熱電偶(ou)補償導線的(de)作用隻起延(yan)伸熱電極，使(shi)熱電偶的冷(lěng)端移動⭐到控(kòng)制室的儀表(biǎo)端子上，它本(ben)身并不能消(xiao)除冷端溫度(du)變化對測溫(wen)🌈的影響，不起(qǐ)補償作用。因(yin)此，還需采用(yong)其他修正方(fang)法來補償冷(leng)端溫度t0≠0℃時👈對(dui)測溫的影響(xiang)。 

  在使用熱電(dian)偶補償導線(xiàn)時必須注意(yi)型号相配，極(jí)性不能接🎯錯(cuò)，補償導線與(yu)熱電偶連接(jie)端的溫度不(bu)能超😍過100℃。 

  例如(ru)：S型熱電偶）鉑(bó)铑10-鉑熱電偶(ou) 

  鉑铑10-鉑熱電(diàn)偶（S型熱電偶(ou)）爲貴金屬熱(rè)電偶。偶絲直(zhi)徑規定爲0.5mm，允(yǔn)許偏差-0.02mm，其正(zhèng)極（SP）的名義化(hua)學成分爲鉑(bo)铑合金，其中(zhōng)含铑爲10%，含鉑(bo)爲90%，負極（SN）爲純(chun)鉑，故俗稱單(dān)👅鉑铑熱電偶(ǒu)。該熱電偶長(zhǎng)期最高使用(yòng)溫度爲1300℃，短期(qi)最高使用溫(wēn)度爲1600℃。

   S型熱電(diàn)偶在熱電偶(ou)系列中具有(yǒu)準确度最高(gao)，穩定性✌️最好(hao)，測溫溫區寬(kuan)，使用壽命長(zhang)等優點。它的(de)物理，化學性(xing)能❄️良好，熱電(dian)勢穩定性及(ji)在高溫下抗(kàng)氧化性能好(hao)，适用于氧化(huà)性和惰性氣(qì)氛中㊙️。由于S型(xíng)熱電偶具有(yǒu)優良的綜合(hé)性能，符合國(guó)際使用⭐溫标(biao)的S型💚熱電偶(ǒu)，長期以來曾(ceng)作爲國際溫(wēn)标的内插儀(yi)器，“ITS-90”雖規定今(jīn)後不✊再作爲(wei)國際溫标的(de)内查儀器，但(dan)🏃‍♀️國際溫度咨(zī)詢委員會（CCT）認(ren)爲S型熱電偶(ǒu)仍可用于近(jin)似實現㊙️國際(ji)溫标。 

  S型熱電(dian)偶不足之處(chu)是熱電勢，熱(re)電勢率較小(xiǎo)，靈敏讀低，高(gao)溫下㊙️機械強(qiang)度下降，對污(wū)染非常敏感(gǎn)，貴金屬材料(liao)昂貴，因而一(yi)次性投資較(jiào)大。