熱(rè)電偶的工作(zuò)原理

熱電偶是工(gōng)業上最常用(yòng)的溫度檢測(cè)元件之一。其(qi)⭐優點是： 

  ①測量(liàng)精度高。因熱(re)電偶直接與(yu)被測對象接(jiē)觸，不受中❌間(jiān)介質🔴的影響(xiǎng)。 

  ②測量範圍廣(guǎng)。常用的熱電(dian)偶從-50~+1600℃均可邊(bian)續測量，某些(xie)特殊熱電偶(ǒu)最低可測到(dào)-269℃（如金鐵鎳鉻(gè)），最高可達+2800℃（如(ru)鎢-铼）。

  ③構造簡(jian)單，使用方便(biàn)。熱電偶通常(chang)是由兩種不(bú)同的金屬絲(sī)組成💃，而且不(bú)受大小和開(kāi)頭的限制，外(wài)有保🌈護套🏒管(guan)，用💚起來非常(cháng)方便。

  1．熱電偶(ǒu)測溫基本原(yuan)理 

  将兩種不(bu)同材料的導(dao)體或半導體(ti)A和B焊接起來(lai)，構成一個閉(bì)合回路。當導(dao)體A和B的兩個(ge)執着點1和2之(zhī)間存在溫差(cha)時，兩者之間(jiān)便📧産生電動(dong)勢,因而在回(hui)路中形成一(yi)個大小的電(diàn)流,這種現象(xiang)稱爲熱電效(xiào)應。熱電偶就(jiù)是利用這🧡一(yī)效應來工作(zuo)的。

  2．熱電偶的(de)種類及結構(gou)形成 

  （1）熱電偶(ǒu)的種類 

  常用(yòng)熱電偶可分(fen)爲标準熱電(diàn)偶和非标準(zhun)熱電偶兩大(dà)類。所調用标(biāo)準熱電偶是(shi)指國家标準(zhǔn)規定了其熱(re)🏃🏻電勢與溫度(dù)的💰關系、允許(xu)誤差、并有統(tong)一的标準分(fen)度表的熱電(dian)偶，它有與其(qí)配套的顯示(shì)儀表可供選(xuan)用。非标準化(huà)熱電偶在使(shǐ)用範圍或☁️數(shù)量級上均不(bú)及标準化熱(rè)電偶，一般也(yě)沒有統✌️一的(de)分度表，主要(yao)用于某些特(tè)殊場合的測(ce)量。标準化熱(rè)電偶

  我國從(cóng)2025年12月11日起，熱(re)電偶和熱電(dian)阻全部按IEC國(guo)際标☂️準🏃🏻‍♂️生㊙️産(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T（即分(fen)度号）七種标(biāo)準化熱電偶(ǒu)爲我國統一(yī)設計型熱電(dian)偶。

  (2)熱電偶的(de)結構形式爲(wèi)了保證熱電(diàn)偶可靠、穩定(ding)地工作，對它(ta)的結構要求(qiú)如下： 

  ①組成熱(rè)電偶的兩個(gè)熱電極的焊(han)接必須牢固(gu)； 

  ②兩個熱電極(ji)彼此之間應(ying)很好地絕緣(yuán)，以防短路； 

  ③補(bu)償導線與熱(rè)電偶自由端(duān)的連接要方(fang)便可靠； 

  ④保護(hù)套管應能保(bǎo)證熱電極與(yǔ)有害介質充(chong)分隔離。

  3．熱電(dian)偶冷端的溫(wēn)度補償

  由于(yú)熱電偶的材(cai)料一般都比(bǐ)較貴重（特别(bié)是采用貴🏃‍♂️金(jin)屬時），而💯測溫(wen)點到儀表的(de)距離都很遠(yuan)，爲了節💃省熱(re)🔞電偶材料，降(jiàng)低成本，通常(cháng)采用補償導(dǎo)線把熱電偶(ǒu)的冷端（自由(yóu)端）延伸到溫(wēn)度比較穩定(dìng)的控制室内(nei)，連接到儀表(biǎo)端🧑🏽‍🤝‍🧑🏻子上。必須(xu)指出，熱電偶(ǒu)補償導線的(de)作用隻起延(yan)伸熱電👨‍❤️‍👨極，使(shǐ)熱電偶🌍的冷(lěng)端移動♊到控(kong)制室的🌈儀表(biǎo)端子上，它本(ben)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼身并不能消(xiao)除冷端溫度(du)變化對測溫(wen)的影響🚶，不起(qi)補償作用。因(yin)此，還需采用(yong)其他修正方(fāng)法🌈來補償冷(lěng)端溫度t0≠0℃時對(duì)測溫的影響(xiang)。 

  在使用熱電(diàn)偶補償導線(xiàn)時必須注意(yì)型号相配，極(ji)性🈲不能接錯(cuo)，補償導線與(yǔ)熱電偶連接(jie)端的溫度不(bu)能超過100℃。 

  例如(ru)：S型熱電偶）鉑(bo)铑10-鉑熱電偶(ǒu) 

  鉑铑10-鉑熱電(dian)偶（S型熱電偶(ou)）爲貴金屬熱(rè)電偶。偶絲直(zhi)徑規定✊爲0.5mm，允(yǔn)許偏差-0.02mm，其正(zhèng)極（SP）的名義化(hua)學成分爲鉑(bo)铑合金，其中(zhōng)含铑爲10%，含鉑(bó)爲90%，負極（SN）爲純(chún)鉑，故俗稱單(dan)鉑铑熱電偶(ou)。該熱電偶長(zhang)期最高使用(yong)溫度爲1300℃，短期(qi)最高使用溫(wēn)度爲1600℃。

   S型熱電(diàn)偶在熱電偶(ǒu)系列中具有(yǒu)準确度最高(gao)，穩定性🛀🏻最🌂好(hao)💯，測溫溫區寬(kuan)，使用壽命長(zhǎng)等優點。它的(de)物理，化學性(xing)能良好，熱電(dian)勢穩定性及(ji)在高溫下抗(kang)氧化性能好(hao)☁️，适用于📞氧化(huà)性和惰性氣(qì)氛中👅。由于S型(xíng)熱電偶具有(you)優♉良的綜合(he)性能，符合國(guo)際使用溫标(biāo)的S型熱電偶(ǒu)，長期以來曾(céng)作爲國際溫(wēn)标的内插儀(yí)器，“ITS-90”雖規定今(jīn)後不再作爲(wèi)國際溫标的(de)内查儀器，但(dàn)國際溫度咨(zi)詢委員會（CCT）認(ren)爲S型熱電偶(ou)仍可用于近(jìn)似實現國際(ji)溫标。 

  S型熱電(diàn)偶不足之處(chu)是熱電勢，熱(re)電勢率較小(xiǎo)，靈敏讀低，高(gao)溫❌下機械強(qiang)度下降，對污(wū)染非常敏感(gan)，貴金屬材料(liao)昂貴，因而一(yi)次性🌈投資較(jiao)大。