熱電偶的(de)工作原理

熱電偶是工業(ye)上最常用的溫(wēn)度檢測元件之(zhī)一。其優點是： 

  ①測(cè)量精度高。因熱(re)電偶直接與被(bèi)測對象接觸，不(bu)受中⭐間💋介質的(de)影響。 

  ②測量範圍(wei)廣。常用的熱電(dian)偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測量，某些特殊(shū)👄熱電偶最低可(kě)測到-269℃（如金鐵鎳(niè)鉻），最高可達+2800℃（如(rú)鎢-铼）。

  ③構造簡單(dan)，使用方便。熱電(diàn)偶通常是由兩(liang)種不同的金屬(shǔ)🌈絲組成，而且不(bú)受大小和開頭(tou)的限制，外有保(bǎo)護套管，用起來(lái)非常方便。

  1．熱電(diàn)偶測溫基本原(yuan)理 

  将兩種不同(tóng)材料的導體或(huo)半導體A和B焊接(jie)起來，構成一🈲個(gè)閉🔴合🏃回路。當導(dao)體A和B的兩個執(zhi)着點1和2之間存(cún)在溫差時，兩者(zhě)之間便産生電(dian)動勢,因而在回(hui)路中形成一個(ge)大小的電流,這(zhè)種現象稱爲熱(re)電效應。熱電偶(ǒu)就🛀是利用這一(yi)效應來工作的(de)。

  2．熱電偶的種類(lèi)及結構形成 

  （1）熱(rè)電偶的種類 

  常(cháng)用熱電偶可分(fen)爲标準熱電偶(ǒu)和非标準熱電(diàn)偶兩大類。所調(diao)用标準熱電偶(ou)是指國家标準(zhun)規定了其熱電(dian)勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并(bìng)有統一的标🤞準(zhun)分度表的熱🔆電(dian)偶，它有與其配(pèi)套的顯示儀表(biao)可供選用。非😄标(biāo)準化熱電偶在(zài)使用範圍或🙇🏻數(shu)量級上😍均不及(ji)标準🍓化熱電偶(ǒu)，一般也沒有統(tǒng)☂️一的分度表☁️，主(zhǔ)要用于某些特(tè)殊場合的測量(liang)。标準化熱電偶(ǒu)

  我國從2026年1月3日(rì)起，熱電偶和熱(re)電阻全部按IEC國(guó)際标⛷️準生🔞産，并(bìng)指定S、B、E、K、R、J、T（即分度号(hao)）七種标準化熱(re)電偶爲我國統(tong)一設計型熱電(diàn)偶。

  (2)熱電偶的結(jie)構形式爲了保(bao)證熱電偶可靠(kào)、穩定地工作，對(dui)它的結構要求(qiú)如下： 

  ①組成熱電(dian)偶的兩個熱電(dian)極的焊接必須(xū)牢固； 

  ②兩個熱電(dian)極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以(yi)防短路； 

  ③補償導(dǎo)線與熱電偶自(zì)由端的連接要(yào)方便可靠； 

  ④保護(hù)套管應能保證(zheng)熱電極與有害(hài)介質充分隔離(li)。

  3．熱電偶冷端的(de)溫度補償

  由于(yu)熱電偶的材料(liào)一般都比較貴(guì)重（特别是采用(yong)貴金屬時🔞），而測(ce)溫點到儀表的(de)距離都很遠，爲(wei)了節省熱💋電偶(ou)材料🍓，降低😄成本(ben)，通常采用補償(chang)導線把熱💛電偶(ǒu)的冷端（自由端(duan)）延伸到溫度比(bǐ)較穩定的控制(zhì)室内，連接到儀(yí)表端子上。必須(xu)指出，熱電偶補(bǔ)償導線的作用(yòng)隻起延伸熱電(dian)極，使熱電偶㊙️的(de)冷端移動到控(kòng)制室的儀表端(duān)子上，它本身并(bing)不能消除冷端(duan)溫度變化對測(ce)溫的影響，不起(qi)補償作用。因此(cǐ)，還需采用其他(tā)修正方法⛱️來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shi)對測溫的影響(xiǎng)。 

  在使用熱電偶(ou)補償導線時必(bi)須注意型号相(xiàng)配，極性不能接(jie)錯，補償導線與(yu)熱電偶連接端(duān)的溫度不能超(chao)🌐過100℃。 

  例如：S型熱電(diàn)偶）鉑铑10-鉑熱電(dian)偶 

  鉑铑10-鉑熱電(dian)偶（S型熱電偶）爲(wei)貴金屬熱電偶(ǒu)。偶絲直徑💃🏻規定(ding)爲0.5mm，允許偏差-0.02mm，其(qí)正極（SP）的名義化(hua)學成分爲鉑铑(lǎo)合⛷️金，其中含铑(lǎo)爲10%，含鉑爲90%，負極(jí)（SN）爲純鉑，故俗稱(chēng)單鉑铑熱電偶(ǒu)。該熱電偶長期(qi)最高使用溫度(du)爲1300℃，短期最高使(shǐ)用溫度爲1600℃。

   S型熱(rè)電偶在熱電偶(ǒu)系列中具有準(zhun)确度最高，穩定(ding)性最🔱好，測溫溫(wen)區寬，使用壽命(mìng)長等優點。它的(de)物理，化學性能(neng)良好，熱電勢穩(wen)定性及在高溫(wen)下抗氧化性能(néng)好，适用于氧化(hua)性和惰性氣氛(fen)中。由于S型熱電(dian)偶具有優良的(de)綜合性能，符合(hé)國際使用溫标(biao)的S型🐆熱電偶，長(zhang)期以來曾作爲(wei)國際溫标的内(nèi)插儀器，“ITS-90”雖規定(ding)今後不再作爲(wei)國際溫标的内(nèi)查儀器，但國際(jì)⛹🏻‍♀️溫度咨詢委員(yuan)會（CCT）認爲S型📧熱電(diàn)偶仍可用于近(jin)似實現國際溫(wen)标。 

  S型熱電偶不(bú)足之處是熱電(diàn)勢，熱電勢率較(jiào)小，靈敏讀低，高(gao)溫下🌈機械強度(dù)下降，對污染非(fēi)常敏感，貴金屬(shu)材❤️料昂貴，因👉而(ér)一次性投資較(jiao)大。