一、熱電偶的應用：熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，用于中高溫區測量（－200℃～1300℃，特殊情況下－270℃～2800℃，更高的溫度，可采用光學測溫儀），并把溫度信号轉換成熱電動勢信号，通過二次儀表轉換成被測介質的溫度。熱電偶更具應用需要做成不同的外形，但是它們的基本結構卻大緻相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。
二、熱電偶的工作原理 ：兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個結點1和2之間存在溫差時，兩者之間便産生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。熱電偶按材料分最常用的為K型（4.096mV）K 鎳鉻--鎳矽 -200- 1000℃ ,E型(6.319mV),鎳鉻 銅鎳 -200- 700 ℃。
如圖所示，兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路。置于被測溫度為 t 的介質中，稱為工作段，另一端為自由端，放在溫度為t0的恒定溫度下，當工作段的被測介質溫度發生變化時，熱電勢也随溫度發生一定規律的變化。熱電偶産生的熱電動勢，其大小隻與電極材料與兩端的溫差有關，而與熱電極的長度和直徑的粗細無關。
三、采用熱電偶為測量元件的變送器稱之為熱電偶溫度變送器。從外觀上看，熱電阻和熱電偶溫度變送器沒有太大的區别。
四、熱電偶分類：根據安裝環境，熱電偶有螺紋連接，法蘭連接，有铠裝（耐沖擊），有剛玉管（用于高溫環境，脆，不耐沖擊，需要套管保護）根據需要有長有短；常用熱電偶可分為标準熱電偶和非标準熱電偶兩大類。所謂标準熱電偶是指國家标準規定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統一的标準分度表的熱電偶，可與配套的顯示儀表配套使用。非标準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及标準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。标準化熱電偶全部按IEC國際标準生産，并指定S、B、E、K、R、J、T七種标準化熱電偶為中國統一設計型熱電偶。
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分度号 |
熱電阻材料 |
測溫範圍 |
優點 | |
|
正極 |
負極 | |||
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S |
鉑铑10 |
純鉑 |
0〜1600C |
1.耐熱性、安定性、再現性良好及較優越的精确度。2.耐氧化、耐腐濁性良好3.可以做為标準使用。 |
|
R |
鉑铑13 |
純鉑 |
0〜1600C |
1.耐熱性、安定性、再現性良好及較優越的精确度。2.耐氧化、耐腐濁性良好3.可以做為标準使用 |
|
B |
鉑铑30 |
鉑铑6 |
600〜1800C |
1.适用1000C以上至1800C2.在常溫環境下熱電動勢非常小，不需補償導線3.耐氧化、耐腐濁性良好。4.耐熱性與機械強度較 |
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K |
鎳鉻 |
鎳矽 |
-200～1300 |
1.熱電動勢之直線性良好；2.1000℃以下耐氧化性良好；3.在金屬熱電偶中安定性屬良好。缺點：不适用于還元性氣體環境，特别是一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體；熱電動勢與貴金屬熱電偶相比較經時變化較大； |
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T |
純銅 |
銅鎳 |
不常用 | |
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J |
鐵 |
銅鎳 |
不常用 | |
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N |
鎳鉻矽 |
鎳矽 |
不常用 | |
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E |
鎳鉻 |
銅鎳 |
不常用 | |
五、熱電偶常見故障及處理方法
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現 象 |
原 因 |
處 理 方 法 |
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熱電勢值偏低 |
1.熱電偶受潮，絕緣不良2.熱電偶電極材料變質或熱端損壞3.補償導線熱電偶極性接反（随着溫度的升高，顯示值降低，甚至為負值）4.線路電阻不準确 |
a.清洗烘幹或更換熱電偶b.更換熱電偶c.正确接線d.正确配置線路電阻 |
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熱電勢值偏高 |
1.補償導線與熱電偶型号不符2.熱電偶電極材料變質3.線路電阻斷路(跑最大量程) |
a.更換補償導線b.更換熱電偶c.更換線路電阻 |
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熱電勢不穩定 |
a.端子接觸不良 b.絕緣不良或局部接地 |
a.擰緊接線端子b.清洗烘幹或處理接地故障 |
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