熱電偶(ou)的工作(zuo)原理

熱電(dian)偶是工(gong)業上最(zui)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(yin)熱電偶(ou)直接與(yu)被測對(dui)象接觸(chu)，不受中(zhong)間介質(zhi)🧛🏽的影響(xiang)。 

  ②測量範(fan)圍廣。常(chang)用的熱(re)電偶從(cong)-50~+1600℃均可邊(bian)續測量(liang)，某些特(te)殊熱電(dian)偶最低(di)可測到(dao)-269℃（如金鐵(tie)鎳鉻），最(zui)高可達(da)+2800℃（如鎢-铼(lai)）。

  ③構造簡(jian)單，使用(yong)方便。熱(re)電偶通(tong)常是由(you)兩種不(bu)同的金(jin)屬👺絲組(zu)成，而且(qie)不受大(da)小和開(kai)頭的限(xian)制，外有(you)保👺護套(tao)管，用起(qi)來非常(chang)方便。

  1．熱(re)電偶測(ce)溫基本(ben)原理 

  将(jiang)兩種不(bu)同材料(liao)的導體(ti)或半導(dao)體A和B焊(han)接起來(lai)，構👨‍🦰成😜一(yi)😁個🧑🏾‍🎄閉合(he)💞回路。當(dang)導體A和(he)B的兩個(ge)執着點(dian)1和2之間(jian)存在溫(wen)差時，兩(liang)者之🧜🏼‍♀️間(jian)便産生(sheng)電動勢(shi),因而在(zai)回路👯🏾‍♂️中(zhong)形成一(yi)個大🛀🏼小(xiao)的電流(liu),這種現(xian)象稱爲(wei)熱電效(xiao)應。熱電(dian)偶就是(shi)利用這(zhe)…一效應(ying)來工作(zuo)的。

  2．熱電(dian)偶的種(zhong)類及結(jie)構形成(cheng) 

  （1）熱電偶(ou)的種類(lei) 

  常用熱(re)電偶可(ke)分爲标(biao)準熱電(dian)偶和非(fei)标準熱(re)電偶兩(liang)🤑大類。所(suo)調用标(biao)準熱電(dian)偶是指(zhi)國家标(biao)準規定(ding)了其熱(re)電勢與(yu)溫🔞度的(de)關系、允(yun)許誤差(cha)、并有統(tong)一的标(biao)準分度(du)表的熱(re)電偶，它(ta)✍🏻有與其(qi)配套的(de)顯示儀(yi)表可供(gong)選用。非(fei)标準化(hua)熱電偶(ou)在使♌️用(yong)範圍或(huo)數量級(ji)上均不(bu)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(yong)于某些(xie)😘特殊場(chang)合的測(ce)量。标準(zhun)化熱電(dian)偶

  我國(guo)從2025年11月(yue)23日起，熱(re)電偶和(he)熱電阻(zu)全部按(an)IEC國際标(biao)準生😁産(chan)，并指定(ding)S、B、E、K、R、J、T（即分度(du)号）七種(zhong)标準化(hua)熱電偶(ou)爲我國(guo)統一設(she)計型⛹🏻‍♂️熱(re)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(zuo)，對💔它的(de)結構要(yao)求如下(xia)： 

  ①組成熱(re)電偶的(de)兩個熱(re)電極的(de)焊接必(bi)須牢固(gu)； 

  ②兩個熱(re)電極彼(bi)此之間(jian)應很好(hao)地絕緣(yuan)，以防短(duan)路； 

  ③補償(chang)導線與(yu)熱電偶(ou)自由端(duan)的連接(jie)要方便(bian)可靠； 

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

  3．熱電(dian)偶冷端(duan)的溫度(du)補償

  由(you)于熱電(dian)偶的材(cai)料一般(ban)都比較(jiao)貴重（特(te)别是采(cai)用貴金(jin)屬💑🏾時），而(er)~測溫點(dian)到儀表(biao)的距離(li)都很遠(yuan)，爲了節(jie)省熱電(dian)偶材料(liao)，降低成(cheng)本😁，通常(chang)采用補(bu)償導線(xian)把熱電(dian)偶的✡️冷(leng)端（自由(you)端）延伸(shen)到溫度(du)比較穩(wen)定的控(kong)制室内(nei)，連接到(dao)儀表端(duan)子上。必(bi)須指出(chu)，熱電偶(ou)補償導(dao)🙂‍↕️線的作(zuo)用隻起(qi)延伸熱(re)電極，使(shi)熱電偶(ou)的冷端(duan)移動到(dao)控制室(shi)的儀表(biao)端子上(shang)，它本身(shen)并不能(neng)消除冷(leng)端溫度(du)變化對(dui)測溫👺的(de)影響，不(bu)起補償(chang)😗作用。因(yin)此，還需(xu)采用其(qi)他修正(zheng)方法來(lai)補償冷(leng)端溫度(du)t0≠0℃時對測(ce)溫的影(ying)響。 

  在使(shi)用熱電(dian)偶補償(chang)導線時(shi)必須注(zhu)意型号(hao)相配，極(ji)👧🏾性🙂‍↕️不能(neng)接錯🛌🏻，補(bu)償導線(xian)與熱電(dian)偶連接(jie)端的溫(wen)度不能(neng)超過100℃。 

  例(li)如：S型熱(re)電偶）鉑(bo)铑10-鉑熱(re)電偶 

  鉑(bo)铑10-鉑熱(re)電偶（S型(xing)熱電偶(ou)）爲貴金(jin)屬熱電(dian)偶。偶絲(si)直徑規(gui)🚶🏾‍♀️‍➡️定爲0.5mm，允(yun)😺許偏差(cha)-0.02mm，其正極(ji)（SP）的名義(yi)化學成(cheng)分爲鉑(bo)铑合金(jin)，其中含(han)铑爲10%，含(han)鉑爲90%，負(fu)極（SN）爲純(chun)鉑，故俗(su)稱單鉑(bo)铑熱電(dian)偶。該熱(re)電偶長(zhang)期最高(gao)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(lie)中具有(you)準确度(du)最高，穩(wen)定性最(zui)🏊🏾‍♀️好，測溫(wen)溫區寬(kuan)，使用壽(shou)命長等(deng)優點。它(ta)的物理(li)，化學性(xing)能良好(hao)，熱電勢(shi)穩定性(xing)及在高(gao)溫下抗(kang)氧化性(xing)能好，适(shi)用于氧(yang)化性和(he)惰性😍氣(qi)氛中。由(you)于S型熱(re)電偶具(ju)有優🧛🏾‍♀️良(liang)的綜合(he)性能，符(fu)合國際(ji)使用溫(wen)标的S型(xing)熱電偶(ou)，長期以(yi)來曾作(zuo)爲國際(ji)溫标的(de)内插儀(yi)器，“ITS-90”雖規(gui)定今後(hou)不再作(zuo)爲國際(ji)溫标的(de)内查儀(yi)器，但國(guo)際溫度(du)咨詢👺委(wei)員會（CCT）認(ren)爲S型熱(re)電偶仍(reng)🙆🏿可用于(yu)近似實(shi)現國際(ji)溫标。 

  S型(xing)熱電偶(ou)不足之(zhi)處是熱(re)電勢，熱(re)電勢率(lü)較小，靈(ling)敏讀低(di)，高溫下(xia)機械強(qiang)度下降(jiang)，對污染(ran)非常敏(min)感，貴金(jin)屬材料(liao)昂貴，因(yin)而一🚶🏾‍♀️‍➡️次(ci)性投資(zi)較大。