热电偶工作原理是基于赛贝克

  热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路时,如果两连接端温度不同,则会在回路内产生热电流的物理现象。

  热电偶由两根不同导线(热电极)组成,它们的一端是互相焊接的,形成热电偶的测量端,(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中；而热电偶的另一端(参比端或自由端)则与显示仪表相连。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差,则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。

  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,使用起来更便捷。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。

  将两种不一样的材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图2-1-1所示。当导体A和B的两个执着点1和2之间有温差时,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。热电偶是利用这一效应来工作的。

  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,大多数都用在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)热电偶的结构及形式为了能够更好的保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下：

  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,为了节约热电偶材料,减少相关成本,一般会用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度较为稳定的控制室内,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气温变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。

  在使用热电偶补偿导线时一定要注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

  温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。通常来说接触式测温仪表测温仪表最简单、可靠,测量精度较高；但因测温元件与被测介质有必要进行充分的热交金刚,帮需要一定的时间才可以做到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快；但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外因的影响,其测量误差较大。

  热电偶是一种感温元件,它能将温度信号转换成热电势信号,通过电气测量仪表的配合,就能测量出被测的温度。

  热电偶测温的基础原理是热电效应。在由两种不一样的材料的导体A和B所组成的闭合回路中,当A和B的两个接点处于不一样的温度T和To时,在回路中就会产生热电势。这是所谓的塞贝克效应。

  导体A和B称为热电极。温度比较高的一端(T〉叫工作端(通常焊接在一起)；温度较低的一端(To〉叫自由端(通常处于某个恒定的温度下〉。

  根据热电势与温度函数关系。可制成热电偶分度表。分度表是在自由端温度To=00C的条件下得到的。不同的热电偶具有不一样的分度表。

  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,测得热电势后,即可知道被测介质的温度。

  从理论上讲,任何两种导体都可以配制成热电偶,但实际上并不是所有材料都能制作热电偶,故对热电极材料一定要满足以下几点：

  (1)热电偶材料受温度作用后能产生较高的热电势,热电势和温度之间的关系最好呈线性或近似线性的单值函数关系；

  (2)能测量较高的温度,并在较宽的温度范国内应用,经经常使用后,物理、化学性能及热电特性保持稳定；

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