熱(re)電偶的(de)工作原(yuan)理

熱電偶(ou)是工業(ye)上最常(chang)用的溫(wen)度檢測(ce)元件之(zhi)一。其👿優(you)點是： 

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

  ②測(ce)量範圍(wei)廣。常用(yong)的熱電(dian)偶從-50~+1600℃均(jun)可邊續(xu)測量，某(mou)些特🤑殊(shu)熱電偶(ou)最低可(ke)測到-269℃（如(ru)金鐵鎳(nie)鉻），最高(gao)可達+2800℃（如(ru)🔞鎢-铼👺）。

  ③構(gou)造簡單(dan)，使用方(fang)便。熱電(dian)偶通常(chang)是由兩(liang)種不同(tong)的金屬(shu)絲組成(cheng)，而且不(bu)受大小(xiao)和開頭(tou)的限制(zhi)，外有保(bao)護套管(guan)，用起來(lai)⛹🏻‍♂️非常方(fang)便。

  1．熱電(dian)偶測溫(wen)基本原(yuan)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(ge)閉合回(hui)路。當導(dao)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(zhe)之😺間便(bian)✋産生電(dian)動勢,因(yin)而在回(hui)路…中形(xing)成一個(ge)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(lai)工作的(de)。

  2．熱電偶(ou)的種類(lei)及結構(gou)形成 

  （1）熱(re)電偶的(de)種類 

  常(chang)用熱電(dian)偶可分(fen)爲标準(zhun)熱電偶(ou)和非标(biao)準熱電(dian)偶兩大(da)類。所調(diao)用标準(zhun)熱電偶(ou)是指國(guo)家标準(zhun)規定了(le)其熱電(dian)勢與溫(wen)度的關(guan)系🔞、允許(xu)誤差、并(bing)有統一(yi)的标準(zhun)分度🧜🏼‍♀️表(biao)的熱💞電(dian)偶，它有(you)與其配(pei)套的🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻顯(xian)示儀表(biao)可供選(xuan)用。非标(biao)準化熱(re)電偶在(zai)使👧🏾用範(fan)圍或數(shu)量級上(shang)均不及(ji)标準👱🏼‍♂️化(hua)熱電偶(ou)，一般也(ye)沒有統(tong)一的分(fen)度表，主(zhu)要用于(yu)某些特(te)殊場合(he)的測量(liang)。标準化(hua)熱電偶(ou)

  我國從(cong)2025年11月24日(ri)起，熱電(dian)偶和熱(re)電阻全(quan)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(hao)）七種标(biao)準化熱(re)電偶爲(wei)我國統(tong)一設計(ji)型熱電(dian)偶。

  (2)熱電(dian)偶的結(jie)構形式(shi)爲了保(bao)證熱電(dian)偶可靠(kao)、穩定地(di)👻工作，對(dui)它的結(jie)構要求(qiu)如下： 

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

  ②兩(liang)個熱電(dian)極彼此(ci)之間應(ying)很好地(di)絕緣，以(yi)防短路(lu)； 

  ③補償導(dao)線與熱(re)電偶自(zi)由端的(de)連接要(yao)方便可(ke)靠； 

  ④保護(hu)套管應(ying)能保證(zheng)熱電極(ji)與有害(hai)介質充(chong)分隔離(li)。

  3．熱電偶(ou)冷端的(de)溫度補(bu)償

  由于(yu)熱電偶(ou)的材料(liao)一般都(dou)比較貴(gui)重（特别(bie)是采用(yong)貴金😵‍💫屬(shu)時🧑🏽‍🎄），而測(ce)溫點到(dao)儀表的(de)距離都(dou)很遠，爲(wei)了節省(sheng)熱🥑️電偶(ou)😁材料💘，降(jiang)低成本(ben)，通常采(cai)用補償(chang)導線把(ba)熱🙆🏿電偶(ou)的冷端(duan)（自由端(duan)）延👩‍🍼伸到(dao)溫度比(bi)較穩定(ding)的控制(zhi)室内，連(lian)接🧑🏽‍❤️‍💋‍🧑🏻到儀(yi)表端子(zi)上。必須(xu)指出，熱(re)電偶補(bu)償導線(xian)的作用(yong)隻起延(yan)伸熱電(dian)極，使熱(re)電偶的(de)冷端移(yi)動🏃🏻‍♀️到控(kong)制室的(de)儀👯🏾‍♂️表端(duan)子上，它(ta)本身并(bing)不能消(xiao)除冷端(duan)溫度變(bian)化對測(ce)溫的影(ying)響，不起(qi)補償👺作(zuo)用。因此(ci)，還需采(cai)😌用其他(ta)修正方(fang)法☠️來補(bu)償冷端(duan)溫度t0≠0℃時(shi)對測溫(wen)的👨🏻‍🏭影響(xiang)。 

  在使用(yong)熱電偶(ou)補償導(dao)線時必(bi)須注意(yi)型号相(xiang)配，極性(xing)🏊🏿‍♀️不🤶🏾能接(jie)錯，補償(chang)導線與(yu)熱電偶(ou)連接端(duan)的溫度(du)不能超(chao)過100℃。 

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

  鉑铑(lao)10-鉑熱電(dian)偶（S型熱(re)電偶）爲(wei)貴金屬(shu)熱電偶(ou)。偶絲直(zhi)徑規定(ding)🙉爲0.5mm，允許(xu)偏差-0.02mm，其(qi)正極（SP）的(de)名義化(hua)學成分(fen)爲鉑铑(lao)合金，其(qi)中含铑(lao)爲🙆🏿10%，含鉑(bo)爲90%，負極(ji)（SN）爲純鉑(bo)，故俗稱(cheng)單鉑铑(lao)熱電偶(ou)。該😁熱電(dian)偶長期(qi)最高使(shi)用溫度(du)爲1300℃，短期(qi)最高使(shi)用溫度(du)爲1600℃。

   S型熱(re)電偶在(zai)熱電偶(ou)系列中(zhong)具有準(zhun)确度最(zui)高，穩定(ding)性最好(hao)，測溫😵‍💫溫(wen)區寬，使(shi)用壽命(ming)長等優(you)點。它的(de)物理，化(hua)學性能(neng)💘良好，熱(re)電勢穩(wen)🤶🏾定性及(ji)在高溫(wen)下抗氧(yang)化性能(neng)好，适用(yong)于氧化(hua)性和惰(duo)性氣氛(fen)中😈。由于(yu)S型熱電(dian)偶具有(you)優良的(de)綜合性(xing)能，符合(he)國際使(shi)用溫标(biao)的S型熱(re)電偶，長(zhang)期以來(lai)曾作爲(wei)國際溫(wen)标的内(nei)插儀器(qi)，“ITS-90”雖😺規定(ding)今後不(bu)再作爲(wei)國際溫(wen)标的内(nei)查儀器(qi)，但國際(ji)溫度咨(zi)詢委員(yuan)會（CCT）認爲(wei)S型熱電(dian)偶仍可(ke)用于近(jin)似實現(xian)👼🏾國際溫(wen)标。 

  S型熱(re)電偶不(bu)足之處(chu)是熱電(dian)勢，熱電(dian)勢率較(jiao)小，靈敏(min)讀低，高(gao)溫下機(ji)械強度(du)下降，對(dui)污染非(fei)常敏感(gan)，貴金屬(shu)材料昂(ang)👧🏾貴，因而(er)一次性(xing)🧜🏼‍♀️投資較(jiao)大。