熱電偶溫度計的設計、原理與特點

來源：重慶弘潔科技有限公司 2022年08月01日 11:34

　　從理論上講，任何兩種導體都可以配制成熱電偶，但實際上并不是所有材料都能制作熱電偶，故對熱電極材料必須滿足以下幾點：

　　(1)熱電偶材料受溫度作用后能產生較高的熱電勢，熱電勢和溫度之間的關系最好呈線性或近似線性的單值函數關系；

　　(2)能測量較高的溫度，并在較寬的溫度范國內應用，經長期使用后，物理、化學性能及熱電特性保持穩定；

　　(3)要求材料的電阻溫度系數要小，電阻率高，導電性能好，熱容量要小；復現性要好，便于大批生產和互換，便于制定統一的分度表；

　　(4)機械性能好，材質均勻；

　　(5)資源豐富，價格便宜。

　　為了保證熱電偶可靠和穩定地工作對熱電偶有如下要求：

　　(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很好地絕緣，以防短路；

　　(3)補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；

　　(4)保護套管應能保證熱電極與有害介質充分隔離。

　　熱電偶溫度計屬于接觸式溫度測量儀表。是根據熱電效應即塞貝克效應原理來測量溫度的，是溫度測量儀表中常用的測溫元件。將不同材料的導體A、B接成閉合回路，接觸測溫點的一端稱為測量端(或工作端)，另一端稱為參比端(或自由端)。若測量端和參比端所處溫度t和t0不同，則在回路的A、B之間就產生一熱電勢EAB(t，t0)，這種現象稱為塞貝克效應，即熱電效應。EAB大小隨導體A、B的材料和兩端溫度t和t0而變，這種回路稱為原型熱電偶。在實際應用中，將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處，而將參比端分開，用導線接入顯示儀表，并保持參比端接點溫度t0穩定。顯示儀表所測電勢只隨被測溫度而t變化。

　　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，測得熱電勢后，即可知道被測介質的溫度。

　　熱電偶溫度計的特點有：

　　(1)測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。

　　(2)測量范圍廣。常用的熱電偶從-50～+1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻)，最高可達+2800℃(如鎢-錸)。

　　(3)構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。熱電偶是一種感溫元件，它能將溫度信號轉換成熱電勢信號，通過與電氣測量儀表的配合，就能測量出被測的溫度。

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