热电偶的工作原理及常见种类

在两个不同成分的导体(称为热电偶芯线和热电极)的两端连接电路，如果接合点的温度不同，则在电路中产生电动势的现象称为热电效应，该电动势称为热电势。 热电偶是利用该原理进行温度测量的，其中直接用于测量介质温度的一端称为工作端(也称为测量端，另一端称为冷端(也称为补偿端) )的冷端与显示器或辅助器连接，显示器表示热电偶产生的热电势。

热电偶实际上是将热能转换为电能，利用产生的热电势测量温度的能量转换器，热电偶的热电势是热电偶的两端温度函数的差，不是热电偶的两端温度差的函数， 2 :热电偶产生的热电势的大小，在热电偶的材料均匀的情况下，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成分和两端的温度差有关的3 :热电偶的两个热电偶线材的成分确定后，热电偶的热电势的大小， 如果只与热电偶的温度差有关的热电偶的冷端温度保持一定，进入热电偶的热电势只不过是工作端温度的一值函数。

二、热电偶的优点:

热电偶是工业常用的温度测温元件，具有以下特点

①测量精度高:热电偶与被测量对象直接接触，不受中间介质的影响。

②热响应时间快:热电偶对温度变化敏感。

③测量范围广:热电偶可连续测温至-40~+ 1600℃。

④性能可靠，机械强度好。

⑤寿命长，安装方便。

三、热电偶的种类和结构:

(1)一般热电偶材料如下:

热电偶索引编号

热电极材料

正极

负极

s

铂铑10

纯铂

r

铂铑13

纯铂

乙组联赛

铂铑30

铂铑6

K

镍铬合金

硅镍合金

t.t

纯铜

铜镍

日本职业足球联赛

铁

铜镍

n

镍铬合金

硅镍合金

e

镍铬合金

铜镍

(2)热电偶的结构形式:

热电偶的基本结构与热电极、绝缘材料和作为保护管的显示器、记录仪、计算机等组合使用。 在现场的使用中，根据环境、被检测介质等各种因素，开发了适合各种环境的热电偶。 热电偶简单分为组装式热电偶、套管式热电偶和特殊形式热电偶，每个使用环境都有耐热热电偶、耐高温热电偶、耐腐蚀热电偶、耐压热电偶、铝液测温用热电偶、循环硫化台热电偶、水泥旋转窑用热电偶、阳极烧成炉用热电偶、高温热风炉用热电偶、气化炉用热电偶， 碳渗透炉用热电偶、高温盐浴炉用热电偶、铜、铁及钢水用热电偶、抗氧化钨铼热电偶、真空炉用热电偶、铂铑热电偶等被细分化。

热电偶实际上是能量转换器，将热能转换为电能，用产生的热电势测量温度。 关于热电偶的热电势，请注意以下几个问题

1 :热电偶产生的热电势的大小，在热电偶的材料均匀的情况下，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成分和两端的温度差有关

2 :热电偶的热电势是热电偶的工作端的两端温度函数的差，不是热电偶的冷端和工作端、两端温度差的函数

3 :确定了热电偶的两个热电偶线材的成分后，热电偶的热电势的大小，只要与热电偶的温度差有关的热电偶的冷端温度保持一定，该热电偶的热电势只是工作端温度的一值函数。 焊接两种不同材料的导体或半导体a和b，构成如图所示的闭合电路。 当导体a和b的两个执着点1和2之间存在温度差时，在两者之间产生电动势，在电路中产生大电流的现象被称为热电效应。 热电偶利用这个效果发挥作用。