熱(rè)電偶的(de)工作原(yuán)理

熱電偶(ǒu)是工業(yè)上最常(chang)用的溫(wēn)度檢測(cè)元件之(zhi)一。其🥵優(you)點是： 

  ①測(ce)量精度(du)高。因熱(rè)電偶直(zhí)接與被(bei)測對象(xiang)接觸，不(bu)受中間(jiān)介質的(de)影響。 

  ②測(cè)量範圍(wei)廣。常用(yòng)的熱電(diàn)偶從-50~+1600℃均(jun)可邊續(xu)測量，某(mǒu)些特🐆殊(shū)熱電✊偶(ou)最低可(ke)測到-269℃（如(ru)金鐵鎳(niè)鉻），最高(gāo)可達+2800℃（如(rú)鎢-铼）。

  ③構(gou)造簡單(dān)，使用方(fāng)便。熱電(diàn)偶通常(cháng)是由兩(liang)種不同(tóng)的金屬(shǔ)☎️絲組❗成(chéng)，而且不(bú)受大小(xiǎo)和開頭(tou)的限制(zhi)，外有保(bao)護套管(guan)，用✏️起來(lai)非常方(fāng)便。

  1．熱電(dian)偶測溫(wēn)基本原(yuán)理 

  将兩(liang)種不同(tong)材料的(de)導體或(huo)半導體(ti)A和B焊接(jie)起來，構(gou)成一個(gè)♈閉合回(huí)路。當導(dǎo)體A和B的(de)兩個執(zhi)着點1和(he)2之間存(cun)在溫差(cha)❓時，兩者(zhě)之間便(biàn)産生電(dian)動勢,因(yin)而在回(hui)路中形(xing)成一個(gè)大小的(de)電流,這(zhe)種現象(xiang)稱爲熱(re)電效應(ying)。熱電偶(ou)就是利(li)用這👨‍❤️‍👨一(yi)效應來(lái)工作的(de)。

  2．熱電偶(ou)的種類(lei)及結構(gòu)形成 

  （1）熱(rè)電偶的(de)種類 

  常(cháng)用熱電(dian)偶可分(fèn)爲标準(zhǔn)熱電偶(ǒu)和非标(biāo)準熱電(dian)偶兩大(da)類。所✍️調(diao)用标準(zhun)熱電偶(ǒu)是指國(guó)家标準(zhun)規定了(le)其熱電(dian)勢與溫(wēn)度的關(guān)系、允許(xu)誤差、并(bing)有統一(yi)的标準(zhun)分度⚽表(biǎo)的熱電(diàn)偶，它有(yǒu)與其🌈配(pei)套的顯(xiǎn)示儀表(biǎo)可供選(xuǎn)用。非🌈标(biao)準化熱(rè)✍️電偶在(zai)使用範(fan)圍或數(shù)量級上(shàng)均不及(jí)标準化(huà)熱電偶(ou)，一般也(ye)沒有統(tǒng)🤩一的分(fèn)度表，主(zhu)要用于(yú)某些特(te)殊場合(he)的測量(liàng)。标準化(huà)熱電偶(ou)

  我國從(cóng)2025年12月9日(ri)起，熱電(diàn)偶和熱(rè)電阻全(quán)部按IEC國(guo)際标準(zhun)生産，并(bing)指㊙️定S、B、E、K、R、J、T（即(ji)分度号(hào)）七種标(biao)準化熱(rè)電偶爲(wei)我🏃🏻‍♂️國統(tong)一設♉計(jì)型熱電(dian)偶。

  (2)熱電(diàn)偶的結(jié)構形式(shi)爲了保(bao)證熱電(diàn)偶可靠(kào)、穩定地(di)工作，對(duì)它的結(jié)構要求(qiú)如下： 

  ①組(zu)成熱電(dian)偶的兩(liǎng)個熱電(dian)極的焊(han)接必須(xu)牢固； 

  ②兩(liǎng)個熱電(diàn)極彼此(cǐ)之間應(ying)很好地(dì)絕緣，以(yi)防短路(lù)； 

  ③補償導(dao)線與熱(rè)電偶自(zì)由端的(de)連接要(yào)方便可(ke)靠； 

  ④保護(hu)套管應(yīng)能保證(zhèng)熱電極(jí)與有害(hai)介質充(chōng)分隔離(li)。

  3．熱電偶(ǒu)冷端的(de)溫度補(bu)償

  由于(yú)熱電偶(ǒu)的材料(liào)一般都(dou)比較貴(gui)重（特别(bié)是采用(yong)貴金🍉屬(shu)時），而測(cè)溫點到(dào)儀表的(de)距離都(dou)很遠，爲(wèi)了節省(sheng)熱電偶(ǒu)🈚材料，降(jiàng)低成本(běn)，通常采(cǎi)用補償(chang)導線把(ba)熱電偶(ǒu)的冷端(duān)（自由端(duān)）延伸到(dao)溫度比(bǐ)較穩定(dìng)的控制(zhi)室内，連(lián)接到儀(yi)表端❤️子(zǐ)上。必須(xu)指出，熱(rè)電偶補(bu)償導🧑🏾‍🤝‍🧑🏼線(xian)的作用(yòng)隻起延(yán)伸熱電(diàn)極，使熱(rè)電偶的(de)冷端移(yí)動🐪到控(kòng)制室的(de)儀表端(duān)子上，它(ta)本身并(bìng)不能消(xiao)除冷端(duān)溫度變(biàn)化對測(ce)溫的影(yǐng)響，不起(qǐ)補償🚶作(zuò)用。因此(ci)，還需采(cǎi)用其他(tā)修正方(fang)法來補(bǔ)償冷端(duan)溫度t0≠0℃時(shi)對測溫(wēn)的影響(xiang)。 

  在使用(yong)熱電偶(ǒu)補償導(dao)線時必(bì)須注意(yi)型号相(xiang)配，極性(xing)不能🈲接(jiē)錯🔴，補償(chang)導線與(yu)熱電偶(ou)連接端(duan)的溫度(dù)不能超(chao)過100℃。 

  例如(ru)：S型熱電(diàn)偶）鉑铑(lǎo)10-鉑熱電(dian)偶 

  鉑铑(lao)10-鉑熱電(diàn)偶（S型熱(rè)電偶）爲(wèi)貴金屬(shu)熱電偶(ǒu)。偶絲直(zhí)徑規定(dìng)😘爲0.5mm，允許(xǔ)偏差-0.02mm，其(qi)正極（SP）的(de)名義化(huà)學成分(fen)爲鉑📱铑(lǎo)合金，其(qi)🆚中含铑(lǎo)爲10%，含鉑(bó)爲90%，負極(ji)（SN）爲純鉑(bó)，故俗稱(cheng)單鉑铑(lǎo)熱電偶(ǒu)。該熱電(dian)偶♊長期(qī)最高使(shǐ)用溫度(dù)爲1300℃，短期(qī)最高使(shǐ)用溫度(du)爲1600℃。

   S型熱(rè)電偶在(zai)熱電偶(ou)系列中(zhong)具有準(zhǔn)确度最(zuì)高，穩定(ding)性最好(hao)，測溫溫(wen)區寬，使(shǐ)用壽命(ming)長等優(yōu)點。它的(de)物理，化(huà)學性能(neng)良好，熱(re)電勢穩(wen)定性及(jí)在高溫(wēn)下抗氧(yǎng)化性能(neng)好，适用(yong)于氧化(hua)性和惰(duo)性氣氛(fēn)中。由于(yú)S型熱電(diàn)♊偶具有(you)優良的(de)綜合性(xìng)能，符合(he)國際使(shi)用溫标(biao)的S型熱(rè)電偶，長(zhǎng)期以來(lai)曾作爲(wei)國際溫(wēn)标的内(nei)插儀器(qì)，“ITS-90”雖🔅規定(dìng)今後不(bú)再作爲(wei)國際溫(wen)标的内(nei)查儀器(qì)，但國際(ji)溫度咨(zī)詢委員(yuan)會（CCT）認爲(wei)S型熱電(diàn)偶仍可(kě)用于近(jìn)似實現(xiàn)國際溫(wēn)标。 

  S型熱(rè)電偶不(bu)足之處(chù)是熱電(diàn)勢，熱電(dian)勢率較(jiao)小，靈敏(min)❓讀💘低，高(gao)溫下機(ji)械強度(dù)下降，對(duì)污染非(fei)常敏感(gan)，貴金屬(shǔ)材料昂(ang)貴，因而(er)一次性(xìng)投資較(jiao)大。