熱電偶的工作原理及常見種類

在兩個不同成分的導體(稱為熱電偶芯線和熱電極)的兩端連接電路，如果接合點的溫度不同，則在電路中產生電動勢的現象稱為熱電效應，該電動勢稱為熱電勢。 熱電偶是利用該原理進行溫度測量的，其中直接用于測量介質溫度的一端稱為工作端(也稱為測量端，另一端稱為冷端(也稱為補償端) )的冷端與顯示器或輔助器連接，顯示器表示熱電偶產生的熱電勢。

熱電偶實際上是將熱能轉換為電能，利用產生的熱電勢測量溫度的能量轉換器，熱電偶的熱電勢是熱電偶的兩端溫度函數的差，不是熱電偶的兩端溫度差的函數， 2 :熱電偶產生的熱電勢的大小，在熱電偶的材料均勻的情況下，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成分和兩端的溫度差有關的3 :熱電偶的兩個熱電偶線材的成分確定后，熱電偶的熱電勢的大小， 如果只與熱電偶的溫度差有關的熱電偶的冷端溫度保持一定，進入熱電偶的熱電勢只不過是工作端溫度的一值函數。

二、熱電偶的優點:

熱電偶是工業常用的溫度測溫元件，具有以下特點

①測量精度高:熱電偶與被測量對象直接接觸，不受中間介質的影響。

②熱響應時間快:熱電偶對溫度變化敏感。

③測量范圍廣:熱電偶可連續測溫至-40~+ 1600℃。

④性能可靠，機械強度好。

⑤壽命長，安裝方便。

三、熱電偶的種類和結構:

(1)一般熱電偶材料如下:

熱電偶索引編號

熱電極材料

正極

負極

s

鉑銠10

純鉑

r

鉑銠13

純鉑

乙組聯賽

鉑銠30

鉑銠6

K

鎳鉻合金

硅鎳合金

t.t

純銅

銅鎳

日本職業足球聯賽

鐵

銅鎳

n

鎳鉻合金

硅鎳合金

e

鎳鉻合金

銅鎳

(2)熱電偶的結構形式:

熱電偶的基本結構與熱電極、絕緣材料和作為保護管的顯示器、記錄儀、計算機等組合使用。 在現場的使用中，根據環境、被檢測介質等各種因素，開發了適合各種環境的熱電偶。 熱電偶簡單分為組裝式熱電偶、套管式熱電偶和特殊形式熱電偶，每個使用環境都有耐熱熱電偶、耐高溫熱電偶、耐腐蝕熱電偶、耐壓熱電偶、鋁液測溫用熱電偶、循環硫化臺熱電偶、水泥旋轉窯用熱電偶、陽極燒成爐用熱電偶、高溫熱風爐用熱電偶、氣化爐用熱電偶， 碳滲透爐用熱電偶、高溫鹽浴爐用熱電偶、銅、鐵及鋼水用熱電偶、抗氧化鎢錸熱電偶、真空爐用熱電偶、鉑銠熱電偶等被細分化。

熱電偶實際上是能量轉換器，將熱能轉換為電能，用產生的熱電勢測量溫度。 關于熱電偶的熱電勢，請注意以下幾個問題

1 :熱電偶產生的熱電勢的大小，在熱電偶的材料均勻的情況下，與熱電偶的長度和直徑無關，只與熱電偶材料的成分和兩端的溫度差有關

2 :熱電偶的熱電勢是熱電偶的工作端的兩端溫度函數的差，不是熱電偶的冷端和工作端、兩端溫度差的函數

3 :確定了熱電偶的兩個熱電偶線材的成分后，熱電偶的熱電勢的大小，只要與熱電偶的溫度差有關的熱電偶的冷端溫度保持一定，該熱電偶的熱電勢只是工作端溫度的一值函數。 焊接兩種不同材料的導體或半導體a和b，構成如圖所示的閉合電路。 當導體a和b的兩個執著點1和2之間存在溫度差時，在兩者之間產生電動勢，在電路中產生大電流的現象被稱為熱電效應。 熱電偶利用這個效果發揮作用。

本文熱電偶高頻詞： 電勢  測量 

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