熱電(dian)偶的工作(zuo)原理

熱電(dian)偶是工業(ye)上最常用(yong)的溫度檢(jian)測元件之(zhi)一。其🧜🏼‍♀️優點(dian)是： 

  ①測量精(jing)度高。因熱(re)電偶直接(jie)與被測對(dui)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(xu)測量，某些(xie)特殊熱電(dian)偶最低可(ke)測到-269℃（如金(jin)鐵鎳鉻），最(zui)高可達+2800℃（如(ru)鎢-铼👨🏻‍🏭）。

  ③構造(zao)簡單，使用(yong)方便。熱電(dian)偶通常是(shi)由兩種不(bu)同的金屬(shu)😗絲組成，而(er)且不受大(da)小和開頭(tou)的限制，外(wai)有保護套(tao)管，用起來(lai)非常方便(bian)。

  1．熱電偶測(ce)溫基本原(yuan)理 

  将兩種(zhong)不同材料(liao)的導體或(huo)半導體A和(he)B焊接起來(lai)，構成一💔個(ge)閉合回路(lu)。當導體A和(he)B的兩個執(zhi)着點1和2之(zhi)間👻存在溫(wen)差時，兩👺者(zhe)之間便産(chan)生電動勢(shi),因而在回(hui)路中形成(cheng)一個大小(xiao)的電流,這(zhe)種…現象稱(cheng)爲熱電效(xiao)應。熱電偶(ou)就是利用(yong)這一效應(ying)來工作的(de)。

  2．熱電偶的(de)種類及結(jie)構形成 

  （1）熱(re)電偶的種(zhong)類 

  常用熱(re)電偶可分(fen)爲标準熱(re)電偶和非(fei)标準熱電(dian)偶兩大類(lei)。所調用标(biao)準熱電偶(ou)是指國家(jia)标準規定(ding)了其熱電(dian)勢與溫度(du)的關系、允(yun)許誤差、并(bing)有統一的(de)标準分度(du)表的熱電(dian)偶，它有與(yu)其配套的(de)顯示儀表(biao)可供選用(yong)。非标準化(hua)熱🏃🏿‍♀️‍➡️電偶在(zai)使用範圍(wei)或數量級(ji)上🔞均不及(ji)标準🏊🏾‍♀️化熱(re)電偶，一般(ban)也沒有統(tong)一的分度(du)表^，主要用(yong)于某✡️些特(te)殊場合的(de)測💘量。标準(zhun)化熱電偶(ou)

  我國從2025年(nian)11月24日起，熱(re)電偶和熱(re)電阻全部(bu)按IEC國際标(biao)準生産，并(bing)指定S、B、E、K、R、J、T（即分(fen)度号）七種(zhong)标準化熱(re)電偶爲我(wo)國統一設(she)計型熱電(dian)偶。

  (2)熱電偶(ou)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(gou)要求如下(xia)： 

  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(ge)熱電極彼(bi)此之間應(ying)很好地絕(jue)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(yao)方便可靠(kao)； 

  ④保護套管(guan)應能保證(zheng)熱電極與(yu)有害介質(zhi)充分隔離(li)。

  3．熱電偶冷(leng)端的溫度(du)補償

  由于(yu)熱電偶的(de)材料一般(ban)都比較貴(gui)重（特别是(shi)采用貴金(jin)屬時），而測(ce)溫點到儀(yi)表的距離(li)都很遠，爲(wei)了節省熱(re)電偶材料(liao)，降低成本(ben)，通常采用(yong)補償導線(xian)把熱電偶(ou)的冷端（自(zi)由端）延伸(shen)到溫度比(bi)較穩定的(de)控制室内(nei)，連接到儀(yi)表端子上(shang)。必須指出(chu)，熱電偶補(bu)償導線的(de)作用隻起(qi)延伸熱電(dian)極，使熱電(dian)偶的冷端(duan)移動😺到控(kong)制室的儀(yi)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(xiang)，不起補償(chang)作用。因此(ci)，還需采用(yong)其他修正(zheng)方法來補(bu)償冷端溫(wen)度💯t0≠0℃時對測(ce)溫的😈影響(xiang)。 

  在使用熱(re)電偶補償(chang)導線時必(bi)須注意型(xing)号相配，極(ji)性💘不能接(jie)錯，補償導(dao)線與熱電(dian)偶連接端(duan)的溫度不(bu)能超過100℃。 

  例(li)如：S型熱電(dian)偶）鉑铑10-鉑(bo)熱電偶 

  鉑(bo)铑10-鉑熱電(dian)偶（S型熱電(dian)偶）爲貴金(jin)屬熱電偶(ou)。偶絲直😮‍💨徑(jing)規定爲0.5mm，允(yun)許偏差-0.02mm，其(qi)正極（SP）的名(ming)義化學成(cheng)分爲鉑铑(lao)合金，其中(zhong)含铑爲10%，含(han)鉑爲90%，負極(ji)（SN）爲純鉑，故(gu)俗稱單鉑(bo)铑熱電偶(ou)。該👨🏻‍🏭熱電偶(ou)長期最高(gao)使用溫度(du)爲1300℃，短期最(zui)高使用溫(wen)度爲1600℃。

   S型熱(re)電偶在熱(re)電偶系列(lie)中具有準(zhun)确度最高(gao)，穩定性🧛🏽最(zui)好😁，測🧑🏻‍❤️‍🧑🏼溫溫(wen)區寬，使用(yong)壽命長等(deng)優點。它的(de)物理，化學(xue)性能良好(hao)😁，熱電💔勢穩(wen)~定性及在(zai)高溫下抗(kang)氧化性能(neng)好💯，适用于(yu)…氧化性和(he)惰性氣氛(fen)中。由于S型(xing)熱電偶具(ju)有優良的(de)綜合💞性能(neng)，符合國際(ji)使用溫标(biao)的S型🛌🏻熱電(dian)偶，長期⛹🏻‍♂️以(yi)來曾作爲(wei)國際溫标(biao)的内插儀(yi)器，“ITS-90”雖規定(ding)今後不再(zai)💑🏾作爲國際(ji)溫标的内(nei)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(reng)👩🏿‍❤️‍💋‍👨🏽可用于近(jin)似實現國(guo)際溫标。 

  S型(xing)熱電偶不(bu)足之處是(shi)熱電勢，熱(re)電勢率較(jiao)小，靈敏💯讀(du)低🧑🏻‍❤️‍🧑🏼，高溫🧑🏽‍🎄下(xia)機械強度(du)下降，對污(wu)染非常敏(min)感，貴金屬(shu)材料昂貴(gui)，因😘而一次(ci)性投資較(jiao)大。