熱電(diàn)偶的工作(zuo)原理

熱電(dian)偶是工業(ye)上最常用(yòng)的溫度檢(jian)測元件之(zhi)一。其🌈優點(diǎn)是： 

  ①測量精(jing)度高。因熱(rè)電偶直接(jiē)與被測對(duì)象接觸，不(bu)受中♌間介(jie)質的影響(xiang)。 

  ②測量範圍(wei)廣。常用的(de)熱電偶從(cong)-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些(xie)特殊熱🐇電(diàn)偶最低可(ke)測到-269℃（如金(jin)鐵鎳鉻），最(zuì)高可達+2800℃（如(ru)鎢-铼）。

  ③構造(zào)簡單，使用(yong)方便。熱電(dian)偶通常是(shì)由兩種不(bu)同的金屬(shǔ)絲🔅組成，而(ér)且不受大(da)小和開頭(tóu)的限制，外(wai)有保護套(tào)管，用起來(lai)非常方便(biàn)。

  1．熱電偶測(ce)溫基本原(yuan)理 

  将兩種(zhǒng)不同材料(liao)的導體或(huo)半導體A和(hé)B焊接起來(lai)，構成一個(ge)閉合回路(lu)。當導體A和(hé)B的兩個執(zhi)着點1和2之(zhi)間存在溫(wēn)差✌️時，兩者(zhe)之間便産(chǎn)生電動勢(shì),因而在回(huí)路中形成(cheng)一個大小(xiao)的電流,這(zhe)種現象稱(cheng)爲熱電效(xiào)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(jié)構形成 

  （1）熱(re)電偶的種(zhong)類 

  常用熱(re)電偶可分(fèn)爲标準熱(re)電偶和非(fēi)标準熱電(diàn)偶兩大類(lei)😄。所✌️調用标(biāo)準熱電偶(ǒu)是指國家(jia)标準規定(ding)了其熱電(diàn)勢💘與溫度(du)的關系✉️、允(yun)許誤差、并(bing)有統一的(de)标準分度(dù)表的熱電(diàn)偶，它有與(yǔ)其♌配套的(de)顯示儀表(biǎo)可供選用(yòng)。非标準化(huà)熱電偶在(zài)使用範圍(wéi)或💞數量級(jí)上均不及(ji)标準化熱(rè)電偶，一般(ban)也沒有統(tong)💛一的分度(dù)表，主要用(yong)于某🔞些特(tè)殊場合的(de)測量。标準(zhǔn)化熱電偶(ou)

  我國從2025年(nián)12月13日起，熱(rè)電偶和熱(re)電阻全部(bù)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(zhǒng)标準化熱(re)電偶爲我(wǒ)國統一設(shè)計型熱電(diàn)🐆偶。

  (2)熱電偶(ǒu)的結構形(xing)式爲了保(bao)證熱電偶(ou)可靠、穩定(ding)地工⚽作✍️，對(dui)它的結構(gòu)要求如下(xià)： 

  ①組成熱電(dian)偶的兩個(ge)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(yīng)很好地絕(jué)緣，以防短(duan)路； 

  ③補償導(dao)線與熱電(dian)偶自由端(duan)的連接要(yào)方便可靠(kao)； 

  ④保護套管(guǎn)應能保證(zhèng)熱電極與(yǔ)有害介質(zhì)充分隔離(li)。

  3．熱電偶冷(lěng)端的溫度(du)補償

  由于(yú)熱電偶的(de)材料一般(bān)都比較貴(gui)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(re)電偶材料(liào)，降低☁️成本(ben)♉，通常采用(yong)補償導線(xiàn)把熱♈電偶(ǒu)的♋冷端（自(zì)由端）延伸(shen)到溫度比(bi)較穩定的(de)控制室内(nèi)，連接❗到儀(yi)表端☂️子上(shàng)。必須指出(chu)，熱電偶補(bǔ)償導☀️線的(de)作用隻起(qǐ)延伸熱電(diàn)極，使熱電(dian)偶的冷端(duān)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(du)變化對測(ce)溫的影響(xiǎng)，不起補償(chang)作用。因此(cǐ)，還需采用(yòng)其他修正(zhèng)方法👅來補(bǔ)償冷端溫(wēn)度💯t0≠0℃時㊙️對測(ce)溫的影響(xiǎng)。 

  在使用熱(rè)電偶補償(cháng)導線時必(bi)須注意型(xíng)号相配，極(jí)🏃性不能㊙️接(jie)錯，補償導(dǎo)線與熱電(dian)偶連接端(duān)的溫度不(bú)能超過100℃。 

  例(lì)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(jīn)屬熱電偶(ǒu)。偶絲直徑(jìng)規定爲0.5mm，允(yǔn)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(hán)鉑爲90%，負極(ji)（SN）爲純鉑，故(gù)俗稱單鉑(bo)铑熱✏️電偶(ǒu)。該熱電偶(ou)長期最高(gao)使用溫度(dù)爲1300℃，短期最(zuì)高使用溫(wēn)度爲1600℃。

   S型熱(re)電偶在熱(rè)電偶系列(liè)中具有準(zhun)确度最高(gao)，穩定性最(zui)好，測溫溫(wēn)區寬，使用(yòng)壽命長等(deng)優點。它的(de)物理，化學(xue)性能❄️良好(hao)，熱電勢穩(wěn)定性及在(zai)高溫下抗(kang)氧化性能(néng)好，适用于(yu)氧化性和(hé)惰性氣氛(fēn)中。由于S型(xíng)熱電🏃🏻‍♂️偶具(ju)有優良的(de)綜合性能(neng)，符合國際(jì)使用溫标(biao)的S型熱電(dian)偶，長期以(yǐ)來曾作爲(wei)國際溫标(biao)的内插儀(yi)器，“ITS-90”雖規定(dìng)今後不再(zài)🔅作爲國際(ji)溫标的内(nèi)查儀器，但(dan)國際溫度(du)咨詢委員(yuan)會（CCT）認爲S型(xing)👅熱電偶仍(réng)可用于近(jìn)似實現國(guó)際溫标。 

  S型(xing)熱電偶不(bu)足之處是(shì)熱電勢，熱(rè)電勢率較(jiao)小，靈敏❗讀(du)低，高溫下(xia)機械強度(du)下降，對污(wū)染非常敏(mǐn)感，貴金屬(shǔ)材料昂貴(gui)，因而一次(cì)性投資較(jiao)大。