工業熱電偶原理

熱電偶是工業中常用的溫度檢測元件之一。它的優點是:①測量精度高。由于熱電偶與被測對象直接接觸，所以不受中間介質的影響。

②測量范圍寬。普通熱電偶可在-50℃至+1600℃范圍內連續測量，一些特殊熱電偶可測量低至-269℃(如Au-Fe-Ni-Cr)，高至+2800℃(如W-Re)。

③結構簡單，使用方便。熱電偶通常由兩種不同的導線組成，不受尺寸和開頭的限制。外面有保護套使用起來非常方便。

1.熱電偶測溫的基本原理:兩個不同材料的導體或半導體A和B焊接在一起，形成一個閉合回路。當導體A和B的兩個連接點1和2之間存在溫差時，它們之間產生電動勢，從而在回路中形成大電流和小電流。這種現象被稱為熱電效應。熱電偶利用這種效應來工作。

2.熱電偶的類型和結構形式

(1)熱電偶的種類常用的熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶。所稱標準熱電偶是指國家標準中規定了熱電勢與溫度的關系、允許誤差和統一的標準分度表，并有配套顯示儀表可供選擇的熱電偶。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上都不如標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于一些特殊場合的測量。標準化熱電偶我國自1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產，S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶被為我國統一設計熱電偶。

(2)熱電偶的結構為了保證熱電偶的可靠穩定運行，其結構要求如下:

(1)熱電偶兩個熱電極的焊接必須牢固；

②兩個熱電極應絕緣良好，防止短路；

③補償線與熱電偶自由端的連接應方便可靠；

④保護套應能保證熱電極與有害介質隔離。

3.熱電偶冷端的溫度補償

由于熱電偶的材料一般比較昂貴(尤其是使用昂貴的金屬時)，測溫點與儀表的距離很遠，為了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償線將熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度相對穩定的控制室，并連接到儀表端子上。必須指出的是，熱電偶補償線僅起到延長熱電極和將熱電偶冷端移至控制室儀表端子的作用，并不能自行消除冷端溫度變化對溫度測量的影響，沒有補償功能。因此，需要其他校正方法來補償冷端溫度t0≠0℃對溫度測量的影響。使用熱電偶補償線時，一定要注意型號匹配，極性不能錯，補償線與熱電偶連接端之間的溫度不能超過100℃。