工业热电偶的基本介绍

工业热电偶的基本介绍

热电偶是工业上zui常用的温度检测元件之一，热电偶的工作原理是根据塞贝克效应，两个不同成分的导体两端连接在电路上，两个连接端的温度不同时，电路内会产生热电流的物理现象。

1热电偶型

①热电偶丝

热电偶丝是zui的简单形式的热电偶。 用一个焊道连接两个热电偶导线束。 珠热电偶是裸露的，有一些应用的局限性。 热电偶丝不能在液体中使用，会腐蚀或氧化热电偶合金，金属表面也有问题。 在许多情况下，将金属表面(尤其是管道)用于陆地电力系统的间接连接，可能影响电力系统的热电偶测量。 一般来说，热电偶丝是测量气体温度的好选择。 因为可以非常小，提供非常快的反应时间。

②热电偶探针

热电偶探针由金属管和热电偶丝组成。 其护套材料是不锈钢和镍。 镍比不锈钢耐高温，但不锈钢往往*具有广泛的化学相容性。 如果温度非常高，也可以使用其他护套材料。 热电偶的热端有三种不同的模式。 接地、非接地、裸型。 接地型热电偶与保护罩导通，响应时间较快，但zui容易形成电接地环路。 非接地型热电偶和保护罩是绝缘的。 裸型热电偶暴露在周围环境中，zui适合在空气中测量。

③表面热电偶对大多数温度传感器来说，很难测量固体表面的温度。 为了保证测量的正确性，传感器的整个测量区域必须与表面接触。 用硬传感器测量刚性表面物体的温度是非常困难的。 由于热电偶是由柔软的金属制成的，因此zui能够与固体表面大幅接触，因此热电偶是表面测量的良好选择。 热电偶在测量时可以旋转，也可以移动。 k型是铬铝材料。

2 .热电偶的优点是

①测量精度高。 由于热电偶直接与被测对象接触，因此不受中间介质的影响。

②测量范围广。 一般的热电偶可以从-50~ 1600℃连续测定，特定的特殊的热电偶zui可以测定到-269℃(例如铁镍铬合金)，zui可以测定到2800℃(例如钨-铼)。

③结构简单，使用方便。 热电偶通常由两种不同的电线组成，且不受大小和开头限制，外面有保护套，使用方便。

3 .热电偶测温的基本原理

焊接两种不同材料的导体或半导体a和b，构成一个闭合电路。 当导体a和b的两个着陆点1和2之间存在温度差时，在两者之间产生电动势，电流在电路中流动的现象被称为热电效应。 热电偶利用这个效果发挥作用。

4 .热电偶的种类和结构形成

(1)热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两类。 标准热电偶是指国家标准规定了热电势与温度的关系、允许误差、统一的标准尺度的热电偶，有与其配套的显示器。 未标准化的热电偶不及使用范围或数量级标准化的热电偶，一般也没有统一的标度表，主要用于特殊情况下的测量。

标准化热电偶我国自1988年1月1日起全部按IEC国际标准生产，将s、b、e、k、r、j、t 7种标准化热电偶指定为我国统一设计模式的热电偶。

(2)为保证热电偶可靠稳定地工作，其结构要求如下:

①构成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固

②两个热电极应该相互绝缘，防止短路

③补偿导线与热电偶自由端的连接应简单可靠

④保护套必须保证热电极与有害介质充分隔离。

5 .热电偶冷端的温度补偿

热电偶的材料一般是贵重的(特别是采用贵金属时)，从测温点到仪表的距离较远，为了节约热电偶的材料，降低成本，通常使用补偿导线将热电偶的冷端(自由端)延长到温度比较稳定的控制室，并与仪表端子连接。 必须指出，热电偶补偿导线的作用只是将热电偶的冷端子移动到控制室的仪表端子，不能消除冷端子的温度变化对测温的影响，不能进行补偿。 因此，为了补偿冷却温度对测温的影响，需要另外的补偿方法。 使用热电偶补偿导线时，要注意形式一致，不能搞错极性，补偿导线和热电偶连接端的温度不得超过100℃。

6 .热阻也是测量温度的传感器，与热电偶的区别主要如下

*，信号的性质，热阻本身是电阻随温度而变化，正或负的电阻值变化的热电偶是感应电压随温度变化而变化。

第二，两个传感器检测的温度范围不同，热阻一般能够检测0-150度的温度范围(当然能够检测负温度)，热电偶能够检测0-1000度的温度范围(更高)，因此前者是低温检测，后者是高温检测。

第三，热阻是温度敏感变化的金属材料，热电偶是双金属材料，是两种不同的金属，温度变化会在两种不同金属的两端产生电位差。