时间: 2026-01-24 22:29:04 | 作者: 云母加热器
是指由两种不一样的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，大多数都用在工业行业的热电偶具有其特点：
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一样的温度时，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，由此产生电压。使用热电偶测量温度时，显示仪表会测量该电压。
测量时，将冷端维持在0℃十分艰难。经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，能够得到测温接点的温度。我们叫做基准接点补偿。
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。
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。含有铂、铑等熔点较高金属的贵金属热电偶被用来测量+1000℃以上的温度，而廉金属热电偶则常用于测量+1000℃以下的温度。
B型热电偶由于相较其他贵金属热电偶，其铑含量更高，所以熔点和机械强度有所增加，常规使用的寿命长。电动势极低，无法测量低温区域。大多数都用在测量R型热电偶/S型热电偶无法测量的温度更高的区域。
R型热电偶和S型热电偶也用于对耐久性有一定要求的高温区域。在我国贵金属热电偶中S热电偶的使用率最高。
相较于贵金属热电偶，K型热电偶价格低，现在工业用途中最常见到它的身影。由于其电动势的直线性良好，具有较高的耐热和抵抗腐蚀能力，因此可第一先考虑使用K热电偶。
J型热电偶是次于 E 热电偶的类型，其每1℃的电动势较大，分辨率优良。价格低于E热电偶也是其一大特点。
T型热电偶是低温区域（-200到＋300℃）下的电动势特性优秀的类型。用于精准测量低温区域。
为了使热电偶引线在氧化和腐蚀环境下具有耐久性，通常将其与外界空气隔绝。为了与外界空气隔绝，会在金属套管和一对热电偶引线之间充填和封入粉末状的无机绝缘物质，我们将这种加工而成的热电偶称为“铠装热电偶”。
凭借这些特点，自十多年前投入到实际应用中以来，铠装热电偶的使用慢慢的变广泛。
接地式热电偶将热电偶引线直接焊接在套管前端，构成测温接点。其特点是响应快。由于引线与套管导通，不可以使用于存在噪音或危险的场所。
绝缘式热电偶的热电偶引线与套管完全绝缘，构成测温接点。其响应性不及接地型，但可长时间使用，此外也可用于存在噪音或危险的场所而不受任何影响。
这种热电偶的热电偶引线从套管中露出，构成测温接点。其响应性为3种类型中最快，可对细微的气温变化作出反应。它可用于诸如引擎测试等对快速响应性有一定要求的场合。但是强度很低，基本上只作为一次性使用。
热电偶选用非三言两语可以说清楚，如果您想进一步探索这样方面问题，可移步《在测温过程中如何选用热电偶》参阅更多技术资料。
补偿导线是指用于连接热电偶与温度显示仪表之间的导线℃）内具有与热电偶几乎相同的热电动势，因此它大多数都用在延长热电偶。出于对下图所示的温度梯度考虑。
由于感温部位存在温度梯度，补偿导线上也会产生与该温度差相当的热电动势。热电偶显示仪表计算产生的热电动势的合计值，并显示为温度。
如果按上图所示不使用补偿导线而使用铜导线，那么即使存在温度梯度的部分也不会产生热电动势。由此导致温度的测量结果产生误差。
连接部位不存在温度梯度时，使用普通接线板连接热电偶与补偿导线不会有任何问题。
假使连接部位产生温度差异，则没有办法进行正确测量。此时，应使用与所用热电偶具有相同热电动势的专用连接器。
热电偶本身延长至1km以上也能够正常的使用。但是，测量器上一般都规定了可配线的最大输入信号电阻值和“输入信号电阻”。必须要格外注意的是，如果热电偶的总电阻值超出该值，则没办法实现正确测量。
照国家颁布的热电偶检定和校验技术规范，热电偶校验一般用定点法或比较法进行校验，下面对比较法和定点法做相关介绍。
所谓热电偶校验，是指决定所用热电偶显示的值与实际温度之间关系的一项操作。校验通常每半年进行1次。校验方法大致可分为定点法和比较法。
所谓水的三相点，是指液体、气体、固体这三种形态共存的温度，通常可以在被称为水三相点瓶的玻璃瓶中实现。±0.001℃可获得最佳精度，常在定点法中使用。
二等标准热电偶WRPB-2测量任意规定的恒温槽温度，同时获得它与已测被校验热电偶之间的误差后进行校验的一种方法。
热电偶也具有常规使用的寿命。虽然其使用温度和环境千差万别，但一般来说，如果在低于常用温度以下的氧化环境中使用，贵金属热电偶常规使用的寿命约为2000小时，廉金属热电偶的常规使用的寿命约为10000小时。如果在极限温度下使用，则它的常规使用的寿命会大幅度缩短，约为50到250小时。当热电偶接近常规使用的寿命时，它将无法显示正常温度，最终会断线。为了进行正确测量，请定期对热电偶来维护和更换。
热电偶测量温度时，有时会没有办法获得正确的测量值。下面汇总了热电偶测量时易发生的故障实例。
按照总体的热电动势为1.00mV+3.00mV+10.00mV=14.00mV，测量值为100℃。（以热电动势的各数值作为参考值）
铜导线代替补偿导线使用等有温度梯度时，若使用铜导线等替代补偿导线，则无法正确测量。
