熱電偶測(cè)溫原理

熱電偶是工業(yè)上zui常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：

①測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶zui低可測(cè)到-271--+2800℃如金鐵鎳鉻和鎢-錸。

③構(gòu)造簡(jiǎn)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(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。

原理

1、熱電偶測(cè)溫基本原理是將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體焊接起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。由于兩種不同金屬所攜帶的電子數(shù)不同，當(dāng)兩個(gè)導(dǎo)體的二個(gè)執(zhí)著點(diǎn)之間存在溫差時(shí)，就會(huì)發(fā)生高電位向低電位放電現(xiàn)象，因而在回路中形成電流,溫度差越大，電流越大，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，也叫塞貝克效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。

2、熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成

（1）熱電偶的種類常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶 我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

（2）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下： ① 組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固； ② 兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路； ③ 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； ④ 保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。5安裝尺寸應(yīng)該盡量選用公制[中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)]如螺紋：12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法蘭直徑95、105、115mm.

3、熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時(shí)），而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。一般顯示、控制儀表都有溫度自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)，不需要擔(dān)心。儀表在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度一般不超過(guò)100℃，這里需要特別說(shuō)明一下：網(wǎng)絡(luò)上很多轉(zhuǎn)載的技術(shù)資料都講：補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度一般不超過(guò)100℃，其實(shí)，這個(gè)說(shuō)法是錯(cuò)誤的！特殊工況下，可以選用熱電偶延長(zhǎng)線，即導(dǎo)線材質(zhì)和熱電偶電極材質(zhì)一致的導(dǎo)線連接，比如：KX鎳鉻-鎳硅補(bǔ)償導(dǎo)線；EX鎳鉻-康銅補(bǔ)償導(dǎo)線；JX鐵-康銅補(bǔ)償導(dǎo)線；TX銅-銅鎳補(bǔ)償導(dǎo)線都存不在這個(gè)問(wèn)題，根據(jù)熱電偶的中間導(dǎo)體定律，這種補(bǔ)償導(dǎo)線溫度不受限制。還有一些熱電偶比如：B分度的鉑銠30-鉑銠6，這種熱電偶沒(méi)有補(bǔ)償導(dǎo)線，在400度以下不計(jì)精度用普通雙芯銅線即可。