熱電偶(ǒu)的工作(zuo)原理

熱電(diàn)偶是工(gōng)業上最(zuì)常用的(de)溫度檢(jian)測元件(jian)之一。其(qi)優㊙️點🥵是(shi)： 

  ①測量精(jing)度高。因(yīn)熱電偶(ǒu)直接與(yu)被測對(duì)象接觸(chù)，不受中(zhong)間🈲介質(zhì)的影響(xiǎng)。 

  ②測量範(fàn)圍廣。常(cháng)用的熱(rè)電偶從(cóng)-50~+1600℃均可邊(bian)續測量(liang)，某些特(tè)殊🌍熱電(diàn)偶🚩最低(dī)可測到(dào)-269℃（如金鐵(tie)鎳鉻），最(zuì)高可達(dá)+2800℃（如♈鎢-铼(lai)🔞）。

  ③構造簡(jiǎn)單，使用(yong)方便。熱(re)電偶通(tong)常是由(you)兩種不(bu)同的金(jīn)⭕屬絲組(zu)🔱成，而且(qiě)不受大(dà)小和開(kāi)頭的限(xian)制，外有(you)保護套(tao)管，用起(qi)來非常(chang)方便。

  1．熱(rè)電偶測(ce)溫基本(ben)原理 

  将(jiāng)兩種不(bú)同材料(liào)的導體(tǐ)或半導(dǎo)體A和B焊(han)接起來(lái)，構成一(yī)個閉合(hé)回路。當(dang)導體A和(he)B的兩個(gè)執着點(diǎn)1和2之間(jian)存在溫(wēn)差時，兩(liǎng)⛹🏻‍♀️者之間(jian)便産生(sheng)電動勢(shi),因而在(zai)回路中(zhōng)形成一(yi)個大小(xiǎo)的電流(liú),這種現(xian)象稱爲(wèi)熱電效(xiao)應✂️。熱電(diàn)偶就是(shi)利用這(zhe)一效應(ying)來工作(zuò)的。

  2．熱電(dian)偶的種(zhǒng)類及結(jié)構形成(chéng) 

  （1）熱電偶(ǒu)的種類(lèi) 

  常用熱(rè)電偶可(kě)分爲标(biāo)準熱電(dian)偶和非(fei)标準熱(re)電偶兩(liang)大類。所(suǒ)❌調用标(biāo)準熱電(dian)偶是指(zhǐ)國家标(biao)準規定(dìng)了其熱(rè)電勢與(yu)溫度的(de)關系、允(yǔn)許誤差(chà)、并有統(tǒng)一的标(biāo)準分度(du)表的熱(rè)電偶，它(tā)有與其(qi)配套的(de)顯示儀(yí)表可供(gong)選用。非(fēi)♋标準化(huà)熱電偶(ǒu)在使用(yong)範圍或(huò)數量級(jí)上均不(bú)及标準(zhun)化熱電(dian)偶，一般(ban)也沒有(you)統一的(de)分度表(biao)🌈，主要用(yòng)于某些(xie)特殊場(chang)合的測(cè)量。标準(zhǔn)化熱電(diàn)偶

  我國(guo)從2025年12月(yuè)13日起，熱(re)電偶和(hé)熱電阻(zǔ)全部按(àn)IEC國際标(biao)準生産(chan)，并指定(dìng)S、B、E、K、R、J、T（即分度(du)号）七種(zhǒng)标準化(hua)熱電偶(ou)爲我國(guó)統一設(she)計型熱(rè)電偶。

  (2)熱(re)電偶的(de)結構形(xing)式爲了(le)保證熱(re)電偶可(ke)靠、穩定(ding)地♊工作(zuò)，對它的(de)✌️結構要(yao)求如下(xia)： 

  ①組成熱(rè)電偶的(de)兩個熱(re)電極的(de)焊接必(bì)須牢固(gù)； 

  ②兩個熱(re)電極彼(bi)此之間(jiān)應很好(hǎo)地絕緣(yuan)，以防短(duǎn)路； 

  ③補償(chang)導線與(yǔ)熱電偶(ǒu)自由端(duān)的連接(jiē)要方便(bian)可靠； 

  ④保(bao)護套管(guan)應能保(bǎo)證熱電(dian)極與有(you)害介質(zhì)充分隔(ge)離。

  3．熱電(diàn)偶冷端(duān)的溫度(dù)補償

  由(yóu)于熱電(diàn)偶的材(cái)料一般(ban)都比較(jiao)貴重（特(te)别是采(cai)用貴金(jin)屬時），而(ér)測溫點(diǎn)到儀表(biǎo)的距離(lí)都很遠(yuǎn)，爲了節(jie)省熱電(dian)偶✉️材料(liào)，降低成(cheng)本，通常(cháng)采用補(bu)償導線(xiàn)把熱電(diàn)偶的冷(leng)端（自由(yóu)端）延伸(shen)到溫度(du)比較穩(wen)定的控(kòng)制室内(nei)，連接到(dào)儀表端(duan)子上。必(bì)須指出(chu)，熱電偶(ou)補償導(dǎo)♋線的作(zuo)用隻起(qi)延伸熱(re)電♈極，使(shǐ)熱電偶(ǒu)的冷端(duān)移動到(dao)控制室(shi)的儀表(biǎo)端子上(shang)，它本🏃‍♀️身(shen)并不能(néng)消除冷(leng)端溫度(du)變化對(duì)測溫的(de)影響，不(bu)起補償(cháng)作用。因(yin)此，還需(xū)采用其(qí)他修正(zhèng)方法來(lái)補償冷(lěng)端溫度(dù)t0≠0℃時⛷️對測(cè)溫的影(ying)響。 

  在使(shi)用熱電(diàn)偶補償(cháng)導線時(shí)必須注(zhu)意型号(hào)相配，極(jí)性不能(neng)接🌏錯，補(bǔ)償導線(xiàn)與熱電(diàn)偶連接(jiē)端的溫(wen)度不能(néng)超過100℃。 

  例(lì)如：S型熱(rè)電偶）鉑(bó)铑10-鉑熱(rè)電偶 

  鉑(bo)铑10-鉑熱(re)電偶（S型(xíng)熱電偶(ǒu)）爲貴金(jin)屬熱電(diàn)偶。偶絲(si)直徑規(guī)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼定爲0.5mm，允(yǔn)許偏差(cha)-0.02mm，其正極(ji)（SP）的名義(yi)化學成(chéng)分爲鉑(bo)铑合👅金(jin)，其中含(hán)☎️铑爲10%，含(hán)鉑爲90%，負(fu)極（SN）爲純(chun)鉑，故俗(sú)稱單鉑(bó)铑熱電(dian)偶。該熱(re)電偶長(zhǎng)期最💋高(gāo)使用🍓溫(wen)度爲1300℃，短(duan)期最高(gao)使用溫(wen)度爲1600℃。

   S型(xing)熱電偶(ou)在熱電(dian)偶系列(liè)中具有(you)準确度(dù)最高，穩(wěn)定性最(zuì)好♻️，測溫(wēn)溫區寬(kuan)，使用壽(shòu)命長等(deng)優點。它(tā)的物理(lǐ)，化學性(xing)能良好(hǎo)，熱電勢(shi)穩定性(xìng)及在高(gāo)溫下抗(kàng)氧化性(xing)能好，适(shì)用于氧(yǎng)化性和(he)惰性氣(qì)氛中。由(yóu)于S型熱(rè)電偶具(ju)有優良(liáng)的綜合(hé)☎️性能，符(fú)合國際(ji)使用溫(wen)标的S型(xing)熱電偶(ou)，長期❓以(yǐ)來曾作(zuo)爲國際(jì)溫标的(de)☁️内插儀(yi)器，“ITS-90”雖⭐規(guī)定今後(hou)不再作(zuò)爲國際(ji)溫标㊙️的(de)内查儀(yí)器，但💚國(guó)際溫度(du)咨詢委(wei)員會❌（CCT）認(ren)爲S型熱(re)電偶仍(réng)可用于(yú)近似實(shí)🏒現🧑🏽‍🤝‍🧑🏻國際(ji)溫标。 

  S型(xíng)熱電偶(ou)不足之(zhi)處是熱(re)電勢，熱(re)電勢率(lǜ)較小，靈(líng)敏讀低(dī)，高溫下(xia)機械強(qiáng)度下降(jiàng)，對污染(ran)非常敏(min)感，貴金(jin)屬材料(liao)昂貴，因(yīn)而一✔️次(cì)性投資(zi)較大。