热电偶的基本原理和组成结构-子明
热电偶的工作原理及结构
热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。
这种现象包含的原理有: 帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。
汤姆逊定理---由温差引起的电势。
当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。
因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。
1.2热电偶三大定律均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路，沿回路上每一点即使改变温度也不会有电流产生。
亦即，E = 0。
由2种均质金属材料A 与B所形成的热电偶回路中，热电势E与接点处温度t1、t2的相关函数关系，不受A与B之中间温度t3与t4之影响。
中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C，C之两端接合点之温度t3若为相同的话，E不受C插入之影响。
在由A与B所形成之热电偶回路，将A与B的接合点打开并插入均质的金属C 时，A与C接合点的温度与打开前接合点的温度相等的话，E不受C插入的影响。
如右图所示，对由A 与B所形成之热电偶插入第3之中间金属C，形成由A 与C、C与B之2组热电偶。
接合点温度保持t1与t2的情况下，E AC + E CB = E AB。
中间温度定律如右图所示任意数的异种金属A、B、C‧‧‧G所形成的封闭回路，封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0。
如右图所示，A与B所形成之热电偶，两接合点之温度为t1与t2时之E为E12，t2与t3时之E为E13的话，E12 + E23 = E13。
此时，称t2为中间温度。
以中间温度t2选择如0℃这样的标准温度，求得相对0℃任意的温度t1、t2、t3‧‧‧tn之热电动势，任意两点间之热电动势便可以计算求得。
热电偶的工作原理及结构
热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理两种电子密度不同的导体构成闭合回路，如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生，这种现象成为热电现象，相应的电动势成为温差电势或者热电势,它与温度有一定的函数关系，利用此关系就可测量温度。
这种现象包含的原理有：帕尔帖定理----不同材料结合在一起，在其结合面产生电势。
汤姆逊定理---由温差引起的电势。
当组成热电偶的导体材料均匀时，其热电势的大小与导体本身的长度与直径大小无关，只与导体材料的成份及两端的温度有关。
因此,用各种不同的导体或者半导体可做成各种用途的热电偶, 以满足不同温度对象测量的需要。
1.2热电偶三大定律均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路，沿回路上每一点即使改变温度也不11 会有电流产生。
亦即，E = Oo由2种均质金属材料A与B所形成的热电偶回路中，热电势E与接点处温度t、t的相关函%1 2数关系，不受A与B 之中间温度t与t3 4之影响。
中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第h三金属C, C之两端接合点之温度七3若为相同的话，E不受c 插入之影响。
在由A 与B 所 形成之热电偶回路, 将A 与B 的接合点 打开并插入均质的 金属C 时，A 与C 接合点的温度与打 开前接合点的温度 相等的话，E 不受C 插入的影响。
之中间金属C,形成C点温度保持t 与t12的情况下，E +ACE = E oCB AB中间温度定律如右图所示, 对由A 与B 所形成 之热电偶插入第3由A 与C 、C 与B 之2组热电偶。
接合 AB如右图所本任意数的异种金属A、B、c・• • G 所形成的封闭回路，封闭回路之全体或者是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0o如右图所示，A与B所形成之热电偶，两接合点之温度为tl与t2时之E门为E12,12与t3时之E 为E13的话,E12 + E23 = E13o此时，称t2为中间温度。
热电偶原理和常见故障
热电偶原理和常见故障热电偶的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是：①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的阻碍。
②测量范围广。
经常使用的热电偶从-50~+1600℃都可持续测量，某些特殊热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。
③构造简单，利用方便。
热电偶一般是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有爱惜套管，用起来超级方便。
一、热电偶测温大体原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来，组成一个闭合回路。
由于两种不同金属所携带的电子数不同，当两个导体的二个执着点之间存在温差时，就会发生高电位向低电位放电现象，因此在回路中形成电流,温度差越大，电流越大，这种现象称为热电效应，也叫塞贝克效应。
热电偶确实是利用这一效应来工作的。
二、热电偶的种类及结构形成（1）热电偶的种类经常使用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、许诺误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在利用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一样也没有统一的分度表，要紧用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全数按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶靠得住、稳固地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必需牢固；②两个热电极彼此之间应专门好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方即靠得住；④爱惜套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一样都比较珍贵（专门是采纳贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低本钱，通常采纳补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳固的操纵室内，连接到仪表端子上。
工作原理及常用热电偶
工作原理及常用热电偶热电偶是一种常用的温度测量仪器，它基于热电效应原理工作。
本文将详细介绍热电偶的工作原理、常用类型和应用领域。
一、工作原理：热电偶利用两种不同材料的导线连接起来，形成一个闭合电路。
当两个连接点存在温度差时，就会产生热电势差，从而产生电流。
这种现象被称为热电效应。
热电效应有两种主要类型：Seebeck效应和Peltier效应。
Seebeck效应是指当两个不同材料的连接点存在温度差时，会产生电势差。
而Peltier效应则是指当电流通过两个不同材料的连接点时，会产生热量。
热电偶的工作原理基于Seebeck效应。
通常，热电偶由两种不同材料的导线（通常是铜和铜镍合金）组成。
其中一端被称为热端，另一端被称为冷端。
当热端的温度高于冷端时，就会产生电势差，从而产生电流。
这个电势差与温度差成正比。
二、常用类型：1. K型热电偶：由铠装热电偶和绝缘热电偶组成。
适用于高温测量，常用于冶金、化工等行业。
2. J型热电偶：由铠装热电偶和绝缘热电偶组成。
适用于中温测量，常用于热处理、食品加工等行业。
3. T型热电偶：由铜和铜镍合金组成。
适用于低温测量，常用于冷冻、空调等行业。
4. E型热电偶：由镍铬合金和铜镍合金组成。
适用于较高温度范围的测量，常用于石油、化工等行业。
三、应用领域：热电偶广泛应用于各个行业的温度测量中。
以下是一些常见的应用领域：1. 工业领域：热电偶被广泛应用于钢铁、冶金、化工、电力等行业的温度测量和控制中。
例如，在钢铁行业，热电偶可以用于监测炉温，以确保生产过程中的温度控制。
2. 食品加工：热电偶可以用于食品加工中的温度监测，以确保食品的安全和质量。
例如，在烘烤过程中，热电偶可以测量烤箱内的温度，以确保食品的烘烤时间和温度符合要求。
3. 医疗领域：热电偶在医疗设备中的应用越来越广泛。
例如，在体温计中，热电偶可以测量人体的温度，以帮助医生判断患者的健康状况。
4. 空调和制冷：热电偶可以用于空调和制冷设备中的温度控制。
关于热电偶，这一篇文章就够了！详细介绍原理，特征及判断方法！
关于热电偶，这一篇文章就够了！详细介绍原理，特征及判断方法！第一章热电偶的基础知识1、什么是热电偶所谓热电偶是指由两种不同材质的金属导体构成的温度传感器。
与其他温度计（水银温度计、热敏电阻等）相比较，主要用于工业行业的热电偶具有其特点：①响应速度快。
②可进行-200℃到+1700℃之间大范围的温度测量。
③可对特定点和小空间进行温度测量。
④由于温度信息可检测为电信号（热电动势），信息的处理和分析非常便利。
⑤价格低廉，易购买。
2、热电偶的原理1821年德国科学家塞贝克（T.J Seebeck）发现：当连接两种不同金属，并对两端的接点施加不同温度时，金属之间会产生电压并有电流通过。
这一现象以发现者的名字命名为“塞贝克效应”。
该回路中生成电流的电力被称为热电动势（Thermoelectromotive force），其极性和大小仅由两种导体的材质和两端之间的温度差决定。
利用前面所说的塞贝克效应，热电偶工作原理为其凭借2种不同金属的接合处（测温接点）T1与热电偶显示仪表接点（基准接点）T0之间的温度差T，从而产生电压。
使用热电偶测量温度时，显示仪表会测量该电压。
热电偶显示仪表的测量方式有以下2种。
1、将基准接点设为0℃（冷端补偿），直接读取温度。
2、测量基准接点的气温（基准接点补偿），计入温度差△T。
测量时，将冷端维持在0℃非常困难。
通过测量端子周围的温度，将其与以0℃为基准的热电动势相加，可以获得测温接点的温度。
我们称之为基准接点补偿。
3、热电偶的感温部分位于何处？下图是将热电偶插入装有热液体的杯中的示意图。
假设液体内温度为均匀100℃（无温度梯度）。
此时，液体内的热电偶部分不会产生热电动势。
热电动势只产生于存在温度梯度的部分。
由于热电偶的感温部位会产生热电动势，因此该温度梯度部位即为热电偶的感温部位。
第二章热电偶的选择1、根据测量温度选择热电偶按照两种金属导体的组合方式可分为以下8大种类。
B型热电偶、R型热电偶、S型热电偶被称为贵金属热电偶，而N 型热电偶、K型热电偶、E型热电偶、J型热电偶、T型热电偶被称为廉金属热电偶。
热电偶的原理、结构、选型、常见故障及解决方法
热电偶的原理、结构、选型及常见故障和原因、解决方法等一、热电偶测温原理两种不同材料的导体（或半导体）组成一个闭合回路，当两接点温度T和T0不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应,该电动势称为热电势。
这两种不同材料的导体或半导体的组合称为热电偶，导体A、B称为热电极。
两个接点，一个称热端，又称测量端或工作端，测温时将它置于被测介质中;另一个称冷端，又称参考端或自由端，它通过导线与显示仪表相连。
电偶体结构图接触电势是由于两种不同导体的自由电子密度不同而在接触处形成的电动势。
两种导体接触时，自由电子由密度大的导体向密度小的导体扩散，在接触处失去电子一侧带正电，得到电子一侧带负电，扩散达到动平衡时，在接触面的两侧就形成稳定的接触电势。
接触电势的数值取决于两种不同导体的性质和接触点的温度。
两接点的接触电势e AB(T)和e AB（T0）可表示为式中：K——波尔兹曼常数； e——单位电荷电量；NAT、NBT和N AT0、N BT0——温度分别为T和T0时，A、B两种材料的电子密度。
温差电势是同一导体的两端因其温度不同而产生的一种电动势。
同一导体的两端温度不同时，高温端的电子能量要比低温端的电子能量大，因而从高温端跑到低温端的电子数比从低温端跑到高温端的要多，结果高温端因失去电子而带正电，低温端因获得多余的电子而带负电，因此，在导体两端便形成接触电势。
热电偶回路中产生的总热电势为eAB(T, T0)=eAB(T)+eB(T,T0)-eAB(T0)-eA(T,T0)在总热电势中，温差电势比接触电势小很多，可忽略不计，则热电偶的热电势可表示为：eAB(T,T0)=eAB(T)-eAB(T0)对于已选定的热电偶，当参考端温度T0恒定时，eAB(T0)=c为常数，则总的热电动势就只与温度T成单值函数关系，即eAB(T,T0)=eAB(T)-c=f(T)这一关系式在实际测量中是很有用的，即只要测出eAB（T，T0）的大小，就能得到被测温度T，这就是利用热电偶测温的原理。
热电偶工作原理与结构
热电偶工作原理与结构热电偶是一种基于热电效应原理的温度测量设备。
热电效应是指当两个不同金属接触形成闭合回路时，在两个接点之间会产生一定的温差，从而产生电势差。
热电偶通过测量这个电势差来确定温度。
热电偶的结构主要由两个不同材料的导线组成，这两个导线被接合在一起形成一个交点，被称为测量端点或热电偶的节。
通常情况下，两个导线的连接点通常被封装在一个金属保护管内，以保护导线免受外部环境的影响。
热电偶的工作原理是基于热电效应的。
当热电偶的测量端点暴露在不同温度的环境中时，两个导线之间将产生温差。
由于导线的材料不同，它们的电子能级结构不同，因此会产生不同的电子浓度。
这种不同的电子浓度会导致导电子流的差异，从而产生一个电势差。
根据热电效应原理，热电偶的电势差与温度之间存在一定的线性关系。
因此，通过测量热电偶的电势差，可以确定测量端点暴露的环境的温度。
热电偶的性能主要受到两个因素的影响：热电效应和材料选择。
热电效应是指导线材料产生的电势差与温度差之间的关系。
在不同的工作温度范围内，不同的热电偶材料具有不同的热电效应特性。
导线材料的选择通常是根据需要测量的温度范围来确定的。
常见的热电偶材料包括K型、N型、E型、T型等。
K型热电偶具有广泛的应用范围，适用于温度范围在-200°C至+1400°C之间的测量。
而N型热电偶适用于高温环境，温度范围可达到+1300°C至+1600°C。
E型热电偶适用于低温环境，温度范围可达到-200°C至+900°C。
T型热电偶适用于低温环境，温度范围可达到-200°C至+300°C。
除了热电偶材料的选择，热电偶的性能还与导线的直径、长度和连接方式等因素有关。
通常情况下，导线越粗，测量的温度范围越广。
导线的长度也会影响热电偶的响应速度，较短的导线响应速度更快。
总结起来，热电偶是一种基于热电效应原理的温度测量设备，利用两个不同材料的导线在不同温度环境中产生的电势差来确定温度。
热电偶工作原理
热电偶工作原理：热电偶是一种感温元件 , 它把温度信号转换成热电动势信号 , 通过电气仪表转换成被测介质的温度。
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的均质导体组成闭合回路 , 当两端存在温度梯度时 , 回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在 Seebeck 电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。
两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。
根据热电动势与温度的函数关系 , 制成热电偶分度表 ; 分度表是自由端温度在0 ℃ 时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶回路中接入第三种金属材料时 , 只要该材料两个接点的温度相同 , 热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。
因此 , 在热电偶测温时 , 可接入测量仪表 , 测得热电动势后 , 即可知道被测介质的温度。
热电偶优点：热电偶是工业中常用的温度测温元件，具有如下特点：① 测量精度高：热电偶与被测对象直接接触，不受中间介质的影响。
② 热响应时间快：热电偶对温度变化反应灵敏。
③ 测量范围大：热电偶从 -40~+ 1600℃ 均可连续测温。
④性能可靠，机械强度好。
⑤ 使用寿命长，安装方便。
热电偶的种类及结构：（ 1 ）热电偶的种类热电偶有 K 型（镍铬 - 镍硅） WRN 系列， N 型（镍铬硅 - 镍硅镁） WRM 系列， E 型（镍铬 - 铜镍） WRE 系列， J 型（铁 - 铜镍） WRF 系列， T 型（铜 - 铜镍） WRC 系列， S 型（铂铑10- 铂） WRP 系列， R 型（铂铑 13- 铂） WRQ 系列， B 型（铂铑 30- 铂铑 6 ） WRR 系列等。
（ 2 ）热电偶的结构形式：热电偶的基本结构是热电极，绝缘材料和保护管；并与显示仪表、记录仪表或计算机等配套使用。
在现场使用中根据环境，被测介质等多种因素研制成适合各种环境的热电偶。
热电偶概述解读
热电偶概述1.1 热电偶工作原理用热电偶测温是基于1821年西贝克（T.J.Seebeck）发现的热电效应，1826年贝克雷尔（A.C.Becquerel）第一个根据热电效应来测量温度。
将两种不同的均质导体（或叫热电极也叫偶丝）焊接在一起，另一端连接电流计构成闭合回路，当焊接端(或叫测量端)与电流计端（或叫参比端）温度不一致时，回路中就会有电流通过，这种现象称为西贝克效应，又称热电效应。
热电特性是物质具有的一种普遍特性，热电偶是应用最为广泛的测温仪表。
热电偶回路中的热电动势由温差电势和接触电势两部分组成。
实验与计算表明，热电偶回路中的总热电动势E AB（t，to）可以用下面的数学表达式得出：式中k、e为常数，Na和Nb分别是A、B热电极的电子密度，由热电极本身的化学成分和组织结构决定，与环境条件和外形尺寸无关。
在A、B电极确定的情况下，如将参比端温度保持恒定(一般为0℃或室温)，那么回路中的热电动热大小就只与测量端温度相关了。
这种以测量热电动热的方法来测量温度的一对金属导体，称为热电偶。
1.2 热电偶的结构热电偶的结构可以用“两端五部”来概括。
从热电偶的测温原理可知，构成最基本的热电偶除了两根热电极材料外，还必须在热电极的两端按照要求作成测量端和参比端，俗称“热端”和“冷端”，这就是所谓的“两端”。
根据热电偶的不同用途和附加结构，热端有绝缘型、多支分离绝缘型、接壳型、露头型四种形式，冷端有密封和非密封两种形式。
热电偶一般由五部分构成，两根热电极（或叫偶丝）是构成热电偶的核心部分（第一部分测温元件），其它部分都是围绕它展开；为了保证回路中热电动势不损失以准确传递被测温度信号，必须用绝缘材料使两热电极除两端点之外的其余部分之间，及其与外界之间有可靠的绝缘（第二部分绝缘材料）；为了保护绝缘材料和偶丝，延长热电偶的使用寿命，一般还设计有保护套管（第三部分保护管）；为了安装接线使用方便，同时适应各种使用场合，一般还设计有第四部分接线装置和第五部分安装固定装置。
热电偶相关介绍
热电偶相关介绍一、电偶的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是：①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
1．热电偶测温基本原理将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。
当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。
热电偶就是利用这一效应来工作的。
2．热电偶的种类及结构形成（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大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3．热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。
必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。
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1
热电偶传感器
2
在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要 参数之一。
特点：在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有 结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和 输出信号便于远传等许多优点。另外，测量时不需外加 电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子、管道内
的气体或液体的温度及固体的表面温度。
EAB(T,TO)=eAB(T)-eAB(TO)
17
标准化热电偶材料和种类
1）铂铑10－铂热电偶（分度号为S，也称为单铂铑热 电偶） 特点是性能稳定，精度高，范围较大、抗氧化性 强，长期使用温度可达1000℃，成本较高，热电动 势较弱(我厂主要用于化验室的马弗炉)。 2）铂铑13－铂热电偶（分度号为R，也称为单铂铑热 电偶，我厂主要用焙烧P04T1A/B和P03T1) 同S型相比，它的热电动势率大15%左右，其它性 能几乎相同。
19
4）镍铬－镍硅（镍铝）热电偶（分度号为K） 是抗氧化性较强的贱金属热电偶，可测量0～ 1300℃温度。 热电动势与温度的关系近似线性、价格便宜、热 电动势大，是目前用量最大的热电偶。(我厂主要用 于锅炉和焙烧)
5）铜－铜镍热电偶（分度号为T） 价格便宜，使用温度是-200～350℃。
20
6）铁－铜镍热电偶（分度号为J）
长达
绝缘 材料
薄壁金属 保护 套管（铠体） 铠装型热电偶横截面
法兰
31
A 2017/12/14
B
第四章 非电量的电测技术
热电偶冷端温度补偿
• 热电效应的原理可知，热电偶产生的热电动势与两 端温度有关。只有将冷端的温度恒定，热电动势才 是热端温度的单值函数。 必要性： 1、用热电偶的分度表查毫伏数-温度时，必须满足 t0=0C的条件。在实际测温中，冷端温度常随环境温 度而变化，这样t0不但不是0C，而且也不恒定， 因 此将产生误差。 2、 一般情况下，冷端温度均高于0C，热电势总是偏 小。应想办法消除或补偿热电偶的冷端损失 。
5
铁丝
铜丝
6
0.00
7
0.11
8
-0.11
9
10
热电偶测温原理
• 1.热电效应
两种不同材料的导体组成一个闭合回路时，若 两接点温度不同，则在该回路中会产生电动势。这 种现象称为热电效应，该电动势称为热电势。
11
单一导体的温差电势 对于单一导体，如果两端温度分别为T、 TO，且T>TO。
18
3）铂铑30－铂铑6热电偶（分度号为B，也称为双铂 铑热电偶） 在室温下，其热电动势很小，故在测量时一般 不用补偿导线，可忽略冷端温度变化的影响。 长期使用温度为1600℃，短期为1800℃，因热 电动势较小，故需配用灵敏度较高的显示仪表。 即使在还原气氛下，其寿命也是R或S型的10～ 20倍。缺点是价格昂贵。
1800℃
1600℃ 1600℃ -200~1300℃ -200~900℃ 0~750℃ -200~350℃
23
热电偶
24
热电偶的结构形式
1.普通型热电偶 普通型热电偶一般由热电极、绝缘套管、保 护管和接线盒组成。
普通型热电偶按其安装时的连接形式可分为 固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连接、 无固定装置等多种形式。
eAB(TO):
eA(T,TO):
冷端接触电势；
A导体温差电势。
13
在总电势中，温差电势比接触电势小很多，可忽略不 计，则热电偶的热电势可表示为 EAB(T,TO)=eAB(T)-eAB(TO)
显然， 热电动势的大小与组成热电偶的导体材料和两
接点的温度有关。
14
15
16
没有小结的小结
可见当冷端温度 t 0 恒定时， 热电偶产生的热电动势只 与热端的温度有关， 即只要测得热电动势，便可确定热端 的温度 t。由此得到有关热电偶的几个结论： （1）热电偶必须采用两种不同材料作为电极，否则无论导 体截面如何、温度分布如何，回路中的总热电动势恒为零。 （2）若热电偶两接点温度相同，尽管采用了两种不同的金 属，回路总电动势恒为零。 （3）热电偶回路总热电动势的大小只与材料和接点温度有 关，与热电偶的尺寸、形状无关。
导体中的自由电子，在 高温端具有较大的动能，因 而向低温端扩散，在导体两 端产生了电势。
单一导体温差电势示意图
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热电偶回路中总的热电势应是接触电势与温差电 势之和（中间导体定律）： EAB(T,TO)=eAB(T)+eB(T,TO)-eAB(TO)-eA(T,TO)
式中：
eAB(T): eB(T,TO): 热端接触电势； B导体温差电势；
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热电偶（thermocouple）是温度测量仪表中常 用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换 成热电动势信号，再通过各种变送器显示到电脑上。
热电偶 补偿导线
4-20mA
热电偶
补偿导线
通讯协议
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热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质 导体组成闭合回路，当两端存在温度差时，回路中 就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势。
凡是在两个平面在周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”。
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接线盒
普通装配型热电偶 的结构放大 图
引出线套管
不锈钢保护管 固定螺纹（出厂时用 塑料包裹） 热电偶工作端（热端）
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保护管：
保护管的作用是使热电偶电极不直接与被测介 质接触。 它不仅可延长热电偶的寿命，
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（一）补偿导线法
• 采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的 冷端，使之远离高温区；可节约大量贵金属； 易弯曲，便于敷设。 • 所谓补偿导线：实际上是一对材料化学成分 不同的导线，在0～100℃温度范围内与配接 的热电偶有一致的热电特性，但价格相对要 便宜。若利用补偿导线，将热电偶的冷端延 伸到温度恒定的场所(如仪表室)，其实质是 相当于将热电极延长。
还可起到支撑和固定热电极，增加其强度的作 用。 材料主要有金属和非金属两类。
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2.铠装热电偶（缆式热电偶）
铠装热电偶也称缆式热电偶，是将热电偶丝
与电熔氧化镁绝缘物溶铸在一起，外表再套不锈
钢管等构成。
这种热电偶能弯曲、耐高压、反应时间短、
坚固耐用。
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铠装型热电偶外形
铠装型热电偶可 上百米
价格便宜，适用于真空、氧化或惰性气氛中，温 度范围为-200～800℃。
7）镍铬－铜镍热电偶（分度号为E） 是一种较新的产品，裸露式结构无保护管，价格 比较便宜，在常用的热电偶中，其热电动势最大。 适用于0～600℃温度范围。
2122热电偶Fra bibliotek类表材料1 铂铑10 铂铑13 铂铑30 镍铬 镍铬 铁 铜 材料2 铂铂铂铑6镍硅康铜康铜康铜分度号 S R B K E J T 温度