微型热电偶

快速消耗型热电偶这是一种专为测量钢水及熔融金属温度而设计的特殊热电偶，热电极由直径0.05~0.1mm的铂铑10-铂铑30(或钨铼6-钨铼20)等材料制成,且装在外径为1mm的U形石英管内,构成测温的敏感元件.其外部有绝缘良好的纸管、保护管及高温绝热水泥加以保护和固定。它的特点是：当其插入钢水后，保护帽瞬即熔化，热电偶工作端即刻暴露于钢水中，由于石英管和热电偶热容量都很小，因此能很快反映出钢水的温度，反应时间一般为4~6秒。在测出温度后，热电偶和石英保护管都被烧坏，因此它只能一次性使用。这种热电偶可直接用补偿导线接到专用的快速电子电位差计上，直接读取钢水温度。

热电偶的均匀性是指热电偶热电极材料的均匀程度。热电偶两热电极若是均匀的，则热电偶回路的热电势只与两端温度相关，而与沿热电极长度的温度分布无关。若两热电极材料不均匀，热电偶回路里就会产生一个附加热电势，这个附加热电势会影响热电偶回路的总热电势。使热电偶热电特性发生变化，从而降低了测温的准确性。因而，热电偶均匀性是衡量热电偶质量的重要指标。(怎么检查热电偶不均匀性?) 造成热电偶热电极不均匀性的因素很多，主要有化学成分和物理状态两方面的因素。 化学成分方面的因素主要有：1、杂质分布不均匀和成分偏析，这在热电极材料生产中无法完全避免，而且遍及热电极的整个长度。2、热电极表面局部的金属挥发和氧化。3、热电极中某些元素的选择性氧化。4、在高温下，由于测量端的热扩散改变了附近的化学成分。5、环境气氛、绝缘材料和保护管材料(热电偶保护管种类? )对热电极局部的玷污和腐蚀等。 物理状态方面的因素有：1、由于热电偶是由拔丝机拉制而成的，在冷拔过程中，会产生加工应力。应力不同，热电特性就不同，直径越细，加工量愈大，不均匀性就越严重。此外，热电偶在使用过程中，偶丝局部受拉伸、弯曲变形，也会使热电极沿长度出现应力分布不均，从而使热电特性不一致。2、热电极晶粒大小及结晶结构的不均匀，对热电特性也会产生一定影响。

1、同名极法和参考电极法 各种常用热电偶的国家标准中，规定了用这两种方法检查工作用热电偶丝的不均匀性。具体步骤是：出厂检查是从每盘丝的头和尾或头、中、尾各取样1.1m；型状检验除头、中、尾取样外，还应在一盘丝的任意部位取5.5mm剪成1.1m的5段，然后焊接成热电偶与同型号的标准热电偶捆扎在一起，按热电偶技术要求规定的试验温度，用同名极法测量其热电势。也可将试样与纯铂丝（作标准电极）焊接在一起，在规定的试验温度下测量岂热电势值。这两种测量方法简单方便，不需要专用设备，可以和热电偶示值检定同时进行。但她不能连续测量整盘丝的不均匀性，也不能准确地确定不均匀的部位。(什么叫热电偶均匀性?)2、点加热法 制造一个小型点式炉或单边炉做热源，由于炉子很小，可以认为是点温度，测量时使炉温恒定，并将它沿热电极作轴向运动（也可使热源固定，移动热电极），通过测量仪器，观察热电势变化，并记下该部位，该部位的热电势变化值即为不均匀电势。点加热炉对热电极上突然变化的不均匀性反应比较敏感，并能确定相应位置。单边炉对热电极上逐渐变化的不均匀性比较敏感，并能确定相应的区域。这种方法可以连续测量热电偶丝的不均匀性及其部位，但需专用设备，测试复杂，使用受限制。 不均匀电势的测试多数是对单根热电极进行的。当我们将热电偶丝配对的，它的最大不均匀电势是用大单极不均匀电势的平方和然后再开方所得的热电势值表示。3、改变插入深度法 用测量改变热电偶插入检定炉深度前、后热电动势差值来表示它的不均匀性。这种方法简便，但不够准确。 不均匀电势的测量方法很多，但目前各种测量方法测得的数据还无法统一，因此只有采用相同的方法才能进行比较。国家标准中规定，我国常用热电偶不均匀性检验都按同名极法和参考电极法进行

S 型热电偶：铂铑10-铂热电偶温度范围 0～1600℃旧分度号 LB-3优点1.耐热性、安定性、再现性良好及较优越的精确度。3.耐氧化、耐腐浊性良好3.可以做为标准使用。缺点1.热电动势值小。2.在还元性气体环境较脆弱。(特别是氢、金属蒸气)3.补偿导线误差大。4.价格高昂。R 型热电偶：铂铑13-铂热电偶温度范围 0～1600℃优点1.耐热性、安定性、再现性良好及较优越的精确度。2.耐氧化、耐腐浊性良好3.可以做为标准使用。缺点1.热电动势值小。2.在还元性气体环境较脆弱。(特别是氢、金属蒸气)3.补偿导线误差大。4.价格高昂。B 型热电偶：铂铑30-铂铑6 热电偶温度范围 600～1800℃旧分度号 LL-2自由端在0～50℃内可以不用补偿导线优点1.适用1000℃以上至1800℃。2.在常温环境下热电动势非常小，不需补偿导线3.耐氧化、耐腐浊性良好。4.耐热性与机械强度较R型优良。缺点1.在中低温域之热电动势极小，600℃以下测定温度不准确。2.热电动势值小。3.热电动势之直线性不佳。4.价格高昂。K 型热电偶：镍铬-镍硅热电偶镍铬-镍铝热电偶温度范围 -200～1300℃优点1.热电动势之直线性良好2.1000℃以下耐氧化性良好。3.在金属热电偶中安定性属良好。缺点1.不适用于还元性气体环境，特别是一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等气体。2.热电动势与贵金属热电偶相比较经时变化较大。3.受短范围排序之影响会产生误差。N 型热电偶：镍铬硅--镍硅热电偶温度范围 -270～1300℃优点1.热电动势之直线性良好。2.1200℃以下耐氧化性良好。3.为K型之改良型，受Green Rot之影响较小，耐热温度较K型高。缺点1.不适用于还元性气体环境2.热电动势与贵金属热电偶相比较经时变化较大。E 型热电偶：镍铬硅--康铜热电偶温度范围 -270～1000℃优点1.现有热电偶中感度最佳者2.与J热电偶相比耐热性良好。3.两脚不具磁性。4.适于氧化性气体环境。5.价格低廉缺点1.不适用于还元性气体环境2.稍具履历现象。J 型热电偶：铁--康铜热电偶温度范围 -210～1200℃优点1.可使用于还元性气体环境2.热电动势较K热电偶大20%。3.价格较便宜，适用于中温区域。缺点1.(＋)脚易生锈。2.再现性不佳T 型热电偶：铜--康铜热电偶温度范围 -270～400℃优点1.热电动势之直线性良好。2.低温之特性良好3.再现性良好、高精度。4.可使用于还元性气体环境。缺点1.使用温度限度低。2.(＋)脚之铜易氧化。3. 热传导误差大。PT100 型热电阻：铂电阻温度范围 -200～850℃金属铂材料的优点是化学稳定性好、能耐高温，容易制得纯铂，又因其电阻率p(Ω?mm2／m)大，可用较少材料制成电阻，此外其测温范围大。它的缺点是：在还原介质中，特别是在高温下很容易被从氧化物中还原出来的蒸汽所沾污，使铂丝变脆，并改变电阻与温度之间的关系。CU50 型热电阻：铜电阻温度范围 -50～150℃铜热电阻的价格便宜，线件度好，工业上在-50--+150℃范围内使用较多。铜热电阻怕潮湿，易被腐蚀，熔点亦低。

一种基于金属热电效应，将被测温度转换成电量变化的装置，称之为热电式传感器。常见有工业钨铼热电偶、热电阻，双金属温度计等，而热电偶是一种经典而延用至今测温传感器。本文将简要介绍一下热电偶变换原理及回路特点。1.热电偶（WRW-1500型钨铼热电偶）热电效应：将两种不同导体或半导体并连在一起（如图），组成闭合回路。一旦将此种装置两个接头置于不同热源T、T0设定T≧T0，则会产生热电动势。http://img52.chem17.com/9/20130402/635004865548750000727.jpg当热电偶材料不变情况下，热电偶热电动势EAB（T、T0）成为温度T、T0函数差。其表达式为： EAB（T、T0）=f（T）—f（T0）由于冷端温度T0固定不变，则对于一定材料热电偶，其总热电动势与温度T成单值函数关系，即： EAB（T、T0）=f（T）—CC——常数，取决于固定温度T0因此，在实际测温过程中，这一关系式应用意义极其广泛。2.热电偶回路几种情况：①.若热电偶回路中两导体相同，则与两个接点温度无关，热电偶回路中总热电动势为0；②.若热电偶两接点温度相同，而导体A、B不同时，热电偶回路中总热电动势也为0；③.热电偶AB的热电动势与材料A、B中间温度无关，只与接点温度相关；④.热电偶AB在接点温度T2、T3时热电动势，为热电偶在接点温度为T1、T2和T2、T3热电动势总和；⑤.当热电偶回路接入第三种材料导体时，只要其两端温度相同，引入的导体不会影响热电偶热电动势，称中间导体定律；⑥.当温度为T1、T2时，导体A、B组成的热电偶电动势为AC和CB两热电偶电动势总和。 EAB（T1、T2）= EAC （T1、T2）+ECB（T1、T2）目前，WRW-1500型钨铼热电偶使用最多的导体AB有：WRLBT（铂铑-铂），测温范围为0~1300℃，短期可达1600℃；WREU（镍铬-镍硅），测温范围0~900℃，短期可达1200℃，还原性介质中，只可测温500℃以下；WREA（镍铬-考铜）（600℃以下，短期达800℃）以及铂铑30-铂铑6/WRLL，长期使用可耐受1600℃高温介质，短期内可达1800℃。

热电偶和热电阻的区别热电偶和热电阻的区别 热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同. 首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成 温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。 其次我们介绍一下热电阻,热电阻虽然在工业中应用也比较广泛,但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热点偶便宜。

为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：　组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；　 　两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；　 　补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；　 　保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 按热电偶的用途不同，常制成以下几种形式。1、普通型热电偶普通型热电偶是使用最多的，主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。根据测温范围及环境的不同，所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同，但因使用条件基本类似，所以这类热电偶已标准化、系列化。按其安装时的连接方法可分为螺纹连接和法兰连接两种。图2-1所示为普通热电偶结构图。

热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同.首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成 温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。 其次我们介绍一下热电阻,热电阻虽然在工业中应用也比较广泛,但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热点偶便宜。

（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、答应误差、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珍贵（特殊是采用贵金属时），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。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必须注重型号相配，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℃。热电阻热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料得导体或热电偶半导体A与B焊接起崃，构成一对闭合回路。当导体A与B地两对执着点1与2之间存带温差时，两者之间便产存电动势,因而带回路中形成一对肥小德电流,那种现象称埒热电效应。热电偶就揍利用那一效应崃工作德。2．热电偶地种类及结构形成 1)热电偶地种类 常用热电偶可分埒标准热电偶与非标准热电偶两肥类。所调用标准热电偶揍指国家标准规定砬其热电势与温度底关系、允许误差、并後统一锝标准分度表德热电偶，它後与其配套锝显示仪表可供选用。非标准化热电偶带使用范围或数量级上均no及标准化热电偶，一般也冒得统一得分度表，主拿来用于某些特殊场合锝测量。标准化热电偶俺国从1988年1月1日起，热电偶与热电阻全部按IEC国际标准存产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶埒我们国统一设计型热电偶。 2)热电偶锝结构形式埒砬保证热电偶可靠、稳定土的工作，对它的结构拿来求如下： ①组成热电偶底两对热电极德焊接必须牢固； ②两对热电极彼此之间应很棒土的绝缘，用防短路； ③补偿导线与热电偶自由端地连接拿来方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与後害介质充分隔离。 3．热电偶冷端得温度补偿 由于热电偶底材料一般都比较贵重(特别揍采用贵金属时)，而测温点到仪表底距离都很远，埒砬节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶地冷端(自由端)延伸到温度比较稳定德控制室内，连接到仪表端子上。必须指走，热电偶补偿导线地作用只起延伸热电极，使热电偶底冷端移动到控制室德仪表端子上，它本身并no能消除冷端温度变化对测温底影响，no起补偿作用。因此，还需采用其拓修正方法莱补偿冷端温度t0≠0℃时对测温锝影响。 带使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性no能接错，补偿导线与热电偶连接端锝温度不能超过100℃;

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。　　http://s01.yizimg.com/images/news/156/788dfcb632dd6359b65e308cb32ef7a9.gif热电偶结构　　热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作.　　热电偶结构要求如下：　　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。

热电偶应用指南 Thermocouple Application Note热电偶是一种流行的温度传感器。便宜，可互换，标准连接器以及较大的温度测量范围，主要的限制是精度，很难获得小于1°C的系统误差。工作原理 How they work1822年，一位名叫托马斯 塞贝克的爱沙尼亚内科医生意外发现了两段金属的连接端产生了电压。热电偶便是基于这种塞贝克效应的。虽然任意两种金属就可以做成一个热电偶，但是还是会采用许多标准的型号，因为它们拥有超前的电压输出和较大的温度梯度下面的图表显示的是最常用的K型热电偶 附表显示了在任意温度下热电偶所产生的电压，以上图为例，K型热电偶在300°C时可产生12.2mV电压。但是不可以简单的在热电偶上连接电压表进行测量，因为与电压表连接会产生第二个不希望得到的热电偶结点。为了得到较为精确的测量值，必须采用冷端补偿技术（CJC）。你可能会问为什么在热电偶上连接一个电压表不会产生一些附加的热电偶结点（与热电偶连接的引线，与电压表连接的引线，电压表内部引线等等） 热电偶中间导体定律描述到：热电偶回路中，接入第三导体，只要第三种导体的两个接头温度相同，则回路中的总热电势不变。该定律对于热电偶的结点结构来说也是非常重要的，热电偶的结点连接可以采用焊接的方式，只要保证焊锡不会影响测量读数。实际上，尽管热电偶结点都是采用熔接的方式的（通常是采用电容性放电的方式）这样可以保证热电偶的性能不会因熔接点而受到影响。所有标准的热电偶表格都允许有第二个热电偶结点，只要这个结点是在0°C的情况下。 传统的做法是把该结点放置在冰水融合物中（冷端补偿）采用冰水融合物并不是对大部分的测量设备和应用场合都是适用的，所以需要把热电偶与测量设备的连接点温度记录下来。典型地，冷端温度是由一个高精度的热敏电阻来传感的，这个热敏电阻与测量的设备之间有很好的热传导关系从第三导体与热电偶之间的结点与热电偶本身的结点的测量值可以计算出热电偶末端的确切温度。对于少部分的设备来说，CJC技术由一个半导体温度传感器来实现。这种方法把热电偶的信号与半导体直接相连，最终就可以直接获得准确的测量值，而不需要去记录两个温度再进行计算。理解冷端补偿技术是非常重要的；任何冷端温度测量所产生的误差都会导致热电偶末端测量温度的误差。线性化 Linearisation如采用CJC技术一样，测量设备必须还要考虑到热电偶输出非线性这个事实。热电偶测量温度与输出电压的关系是一个复杂的多项式方程（复杂程度取决于热电偶的类型）类似的线性化方法被用在低成本的热电偶仪表上。高精度的设备，例如Pico TC-08，在计算机内存里已经存储了相关的热电偶查询表格，可自动消除这种非线性问题所带来的误差。热电偶类型 Thermocouples type热电偶可以是裸线式的焊珠热电偶，此类型具有低成本和快速相应时间的特点；也可以是探头式的热电偶。多种探头式的热电偶适合不同类型的测量设备（工业，科研，食品，医药等等）需要提醒的一点是：在选用探头时要首先确定它们具有相匹配的连接头。两种常用的接头类型是标准的圆形插脚接头和小型的平式插脚接头，这导致了一些误会就是：以为小型的接头会比标准的接头更加流行。选择一个热电偶需要考虑热电偶的类型以及绝缘层和探头的结构。所有的这些因素都会给温度的测量范围，测量进度和读数的准确度带来影响。以下显示的是热电偶的类型列表。K型热电偶（铬镍合金/镍铝合金） Type K (Chromel / Alumel)K型热电偶是一种多功能的热电偶。除了成本较低之外，由于它使用的普遍性，K型热电偶还广泛的在各种探头中使用。K型热电偶可以在-200°C到1200°C的范围内使用。灵敏度约为41 µ V/°C。除特殊情况，一般都选用K型热电偶。E型热电偶（铬镍合金/镍铝合金） Type E (Chromel / Constantan)E型热电偶具有较高的输出（68 µ V/°C），这非常适用于低温度的测量。（低温）另一个特性是它没有磁性。J型热电偶（铁制/铜镍合金） Type J (Iron / Constantan)J型热电偶不及K型的使用得普遍，因为它的测量范围限制在-40°C到750°C之间。最主要的应用场合是某些不能适应新热电偶的就设备。 J型热电偶不可在760°C以上使用因为阶跃的磁性变换会导致永久性减低热电偶的测量精度。N型热电偶（Nicrosil/Nisil） Type N (Nicrosil / Nisil)高稳定性能与抗高温氧化性能使得N型热电偶适用于高温测量而不用使用昂贵的白金型热电偶（B,R,S型）N型热电偶作为一种改良型的K型热电偶，将会得到更加广泛的使用。B,R,S型热电偶是昂贵金属热电偶，并具有与N型相类似的特性。它们是最稳定的热电偶，但是因为它们的灵敏度较低（约10 µ V/°C），所以通常仅被使用在高温测量的环境中（300°C）。B型热电偶（白金/金铑） Type B (Platinum / Rhodium)适用于高达1800°C的温度测量。通常B型热电偶会在0°C与42°C有相同的输出（取决于它们的温度/电压特性曲线的形状）这使得不可用于50°C以下的温度测量。R型热电偶（白金/金铑） Type R (Platinum / Rhodium)适用于高达1600°C的温度测量。较低的灵敏度（10 µ V/°C）以及较高的成本使得它们不能够被普遍的使用。S型热电偶（白金/金铑） Type S (Platinum / Rhodium)适用于高达1600°C的温度测量。低灵敏度（10 µ V/°C）和较高的成本使得它们不能够被普遍的应用。但是由于它的高稳定性，S型热电偶通常被用于黄金熔点（1064.43°C）的标准测量。在选用热电偶的型号时，必须先确定你所使用的设备在相应的测量温度范围上没有被限制。以下的列表显示了8通道Pico TC-08所能测量的温度范围。 注意低灵敏度的热电偶（B,S与R型）同时也有较低的分辨率类型 测量范围°C0.1°C 分辨率0.025°C 分辨率B20 to 1820150 to 1820600 to 1820E-270 to 910-270 to 910-260 to 910J-210 to 1200-210 to 1200-210 to 1200K-270 to 1370-270 to 1370-250 to 1370N-270 to 1300-260 to 1300-230 to 1300R-50 to 1760-50 to 176020 to 1760S-50 to 1760-50 to 176020 to 1760

热电偶测温的应用原理 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。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必须注意型号相配，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℃。来源于网络。

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，如图2-1-1所示。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。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必须注意型号相配，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℃。

热电偶温度变送器要求变送器的抽出电压信号与相应的变送器输入的温度信号成线性关系。但一般热电偶输出的毫伏值与所代表的温度之间是非线性的.如图2一22所示。各种热电偶的非线性也是不一样的，而且同一种热电偶在不同的测量范围的非线性程度亦不相同。例如铂铹—拍热电俱的特性曲线是凹向上的，而镍铬—镍铝热电俩特性曲线开始是凹向上的，温度升高时又变为凹向下皇S形，仪器仪表网提供。http://www.china-1718.com/File/day_120111/201201110433068301.jpg 热电偶是非线性的，而温度变送器放大回路是线性的.若将热电俱的热电势直接接到变送器的放大回路，则温度T与变送器的输出电压Usc之间的关系是非线性的。因此为了使温度变送器的输入温度T与输出电压Usc之间保持线性关系，则变送器的放大回路特性不能是线性的。假设热电偶的特性是凹向上的，若要使T与Usc的关系呈线性变化.则变送器放大回路的特性曲线必须是凹向下的。 热电偶温度变送器是由热电偶输入回路和放大回路两部分组成的。因此为了得到线性关系.必须使放大回路具有非线性特性。放大器非线性特性一般是使反该回路非线性来达到的。图2一23为热电偶输入温度变送器框图。图中:W1 (S)为热电偶的传递函数;Wt(S)为放大回路反馈电路的传递函数。 http://www.china-1718.com/File/day_120111/201201110434114746.jpg则温度变送器的传递函数为：W(S)为:W(S)=W1(S)*W2(2)式中W2(S)—放大回路的传递函效。 由于变送器放大回路放大器的放大系致K很大，故放大回路的传递函数W2(s)可以认为等于反馈电路的传递函教的倒数.即W2(S) ≈1/Wt（S）则热电偶输入温度变送器的传递函效为W(S) ≈W1(S)/Wf（S） 由式2-12可知，欲使热电偶输入的温度变送器保持线性，就要使反饭电路的特性曲线与热电偶的特性曲线相同，亦即变送器放大回路的反馈电路输入与输出特性要模拟成热电偶的非线性特性关系，如图2-24所示。 按图2-24原理实现的温度变送器即可使变送器输出电压Usc与输入温度信号T呈线性关系。 由上可知，热电偶温度变送器的关性技术是如何使放大回路的反该电路具有热电偶的非线性特性。热电偶温度变送器的结构框图如圈2-25所示。来源——仪器仪表网

正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格，而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。安装不正确，热导率和时间滞后等误差，它们是热电偶在使用中的主要误差。　　1　安装不当引入的误差　　如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方，插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍；热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入，因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性；热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃；热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场，所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差；热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内，当用热电偶测量管内气体温度时，必须使热电偶逆着流速方向安装，而且充分与气体接触。　　2　绝缘变差而引入的误差　　如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰，由此引起的误差有时可达上百度。

首先，介绍一下热电偶，热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测量范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传4-20mA电信号，便于自动控制和集中控制。 热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成；温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范，国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为B，R，S，K，N，E，J和T，其测量温度的最低可测零下270摄氏度，最高可达1800摄氏度，其中B，R，S属于铂系列的热电偶，由于铂属于贵重金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，保护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线，其主要作用就是与热电偶连接，使热电偶的参比端远离电源，从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种，延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，但是实际中，延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属，一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了，热电偶的正极连接补偿导线的红色线，而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。其次我们介绍一下热电阻，热电阻虽然在工业中应用也比较广泛，但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制，热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多，也可以远传电信号，灵敏度高，稳定性强，互换性以及准确性都比较好，但是需要电源激励，不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度，铜热电阻为零下40到140摄氏度。热电阻和热电偶一样的区分类型，但是他却不需要补偿导线，而且比热点偶便宜。

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，如图2-1-1所尽５钡继錋和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。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必须注意型号相配，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℃

300°C）。B型热电偶（白金/金铑） Type B (Platinum / Rhodium) 适用于高达1800°C的温度测量。通常B型热电偶会在0°C与42°C有相同的输出（取决于它们的温度/电压特性曲线的形状）这使得不可用于50°C以下的温度测量。R型热电偶（白金/金铑） Type R (Platinum / Rhodium) 适用于高达1600°C的温度测量。较低的灵敏度（10 µV/°C）以及较高的成本使得它们不能够被普遍的使用。S型热电偶（白金/金铑） Type S (Platinum / Rhodium) 适用于高达1600°C的温度测量。低灵敏度（10 µV/°C）和较高的成本使得它们不能够被普遍的应用。但是由于它的高稳定性，S型热电偶通常被用于黄金熔点（1064.43°C）的标准测量。在选用热电偶的型号时，必须先确定你所使用的设备在相应的测量温度范围上没有被限制。以下的列表显示了8通道Pico TC-08所能测量的温度范围。 注意低灵敏度的热电偶（B,S与R型）同时也有较低的分辨率类型 测量范围°C 0.1°C 分辨率 0.025°C 分辨率B 20 to 1820 150 to 1820 600 to 1820E -270 to 910 -270 to 910 -260 to 910J -210 to 1200 -210 to 1200 -210 to 1200K -270 to 1370 -270 to 1370 -250 to 1370N -270 to 1300 -260 to 1300 -230 to 1300R -50 to 1760 -50 to 1760 20 to 1760S -50 to 1760 -50 to 1760 20 to 1760

马弗炉中的热电偶有K型、S型、R型等等不同规格,以下是有关热电偶的小知识。热电偶工作原理 两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶测温的应用原理 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：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。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）。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。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势， 应该注意以下基本概念：热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。　常用热电偶丝材及其性能１、铂铑10-铂热电偶（Ｓ型，也称为单铂铑热电偶）Orton使用的就是这种热电偶该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂；它的特点是：热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300℃，超达1400℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶，使晶粒粗大而断裂；精度高，它是在所有热电偶中，准确度等级最高的，通常用作标准或测量较高的温度；使用范围较广，均匀性及互换性好；主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。2、镍铬-镍硅（镍铝）热电偶（Ｋ型）该热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金，负极为含硅3%的镍硅合金（有些国家的产品负极为纯镍）。可测量0～1300℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200℃，长期使用温度为1000℃，其热电势与温度的关系近似线性，价格便宜，是目前用量最大的热电偶。Ｋ型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶，不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛下裸丝使用；当氧分压较低时，镍铬极中的铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。Ｋ型热电偶的缺点：热电势的高温稳定性较Ｎ型热电偶及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000℃）往往因氧化而损坏；在250～500℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温降温过程中，其热电势示值不一样，其差值可达2～3℃；负极在150～200℃范围内要发生磁性转变，在室温至230℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其是在磁场中使用时往往出现与时间无关的热电势干扰；长期处于高通量中系统辐照环境下，由于负极中的锰(Ｍn)、钴(Ｃo)等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，致使热电势发生较大变化。3、镍铬硅-镍硅热电偶（Ｎ型） Orton的低温膨胀仪上使用的就是这种热电偶该热电偶的主要特点是：在1300℃以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温性能好，另外，在400～1300℃范围内，Ｎ型热电偶的热电特性的线性比Ｋ型偶要好；但在低温范围内（-200～400℃）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。4、铂铑30-铂铑6热电偶（Ｂ型）该热电偶的正极是含铑30%的铂铑合金，负极为含铑6%的铂铑合金，在室温下，其热电势很小，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℃，因热电势较小，故需配用灵敏度较高的显示仪表。Ｂ型热电偶适宜在氧化性或中性气氛中使用，也可以在真空气氛中的短期使用；即使在还原气氛下，其寿命也是Ｒ或Ｓ型的10～20倍；由于其电极均由铂铑合金制成，故不存在铂铑－铂热电偶负极上所有的缺点、在高温时很少有大结晶化的趋势，且具有较大的机械强度；同时由于它对于杂质的吸收或铑的迁移的影响较少，因此经过长期使用后其热电势变化并不严重、缺点价格昂贵。5、铜-铜镍热电偶（Ｔ型）T型热电电偶,该热电偶的正极为纯铜，负极为铜镍合金（也称康铜），其主要特点是：在贱金属热电偶中，它的准确度最高、热电极的均匀性好；它的使用温度是-200～350℃，因铜热电极易氧化，并且氧化膜易脱落，故在氧化性气氛中使用时，一般不能超过300℃，在-200～300℃范围内，它们灵敏度比较高，铜－康铜热电偶还有一个特点是价格便宜，是常用几种定型产品中最便宜的一种。6、铁-康铜热电偶（Ｊ型）J型热电偶,该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜镍合金），具特点是价格便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200～800℃，但常用温度只是500℃以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗线径的丝材，尚可在高温中使用且有较长的寿命；该热电偶能耐氢气及一氧化碳等气体的腐蚀，但不能在高温（例如500℃）含硫的气氛中使用。电热元件 人 在马弗炉中,除了热电偶以外，还有电热元件，不同的电热元件适用的温度不同、适应的状态也不同。硅钼棒(MoSi2)，在空气中连续使用的最高温度为1800℃。在高温下表面生成一层致密的SiO2玻璃膜，防止进一步氧化，但还原气氛会破坏保护层。在400～700℃温度范围内会发生低温氧化而遭破坏，故不应在此范围内长期使用。硅钼棒使用寿命长，且不易发生老化而需更换。硅钼棒在室温下既脆又硬，有较高的抗弯和抗拉强度，在1350℃以上变软且有延展性，伸长率约5%，冷却后又恢复原尺寸和脆性。 硅碳棒(SiC)，在空气中，1000℃以下氧化极慢，1350℃时氧化显著，在1350～1500℃间生成SiO2，而SiO2在1700℃左右熔化，生成的SiO2在熔化时覆盖在SiC上面，阻碍SiC再继续氧化。硅碳棒的氧化主要表现为其电阻增加，在使用60～80h后，其电阻增加15%～20%，以后逐渐减缓，这种现象称为“老化”。硅棒老化后电流就要下降，要使功率保持不变必须提高电压，所以硅碳棒电炉需设调压装置，经长期加热，硅碳棒的电阻越来越大，最后终于大到不能再继续使用而废弃。硅碳棒的安全使用温度达1600℃。市售的一般硅碳棒在空气气氛下，炉温在1400℃时，连续使用寿命约为2000h以上，间断使用为1000h以上。炉温在1000℃时，使用寿命可达5000h左右。硅碳棒在低温时，其电阻与温度成反比，约在800℃时，其电阻温度特性由负变为正；在800℃以上，其电阻与温度成正比。 铬铝钴合金，熔化点约为1500℃，加热后在其表面生成Al2O3薄膜，阻碍内部金属继续氧化，其最高使用温度可达1400℃。但它的强度比镍铬合金低得多，一旦过烧，容易变形倒塌，造成短路而烧毁。尤其是经高温使用一段时间后，晶粒粗大，脆性增加，容易断裂。它的安全使用温度应在1350℃以下。与镍铬合金相比， 铬铝钴合金使用温度高，电阻系数大，电阻温度系数小，表面容许负荷高，密度小，价格便宜，因此使用广泛。应注意铬铝钴合金在高温下会与酸性耐火材料及氧化铁皮发生化学反应，破坏表面的Al2O3保护膜，因此在使用时必须注意这点。

以下图表显示的是在不同温度时热电偶输出的电压值。注意白金热电偶的输出电压较小，这就正好说明了为什么它们不能被用于高温测量。 使用说明与注意事项 Precautions and Considerations for Using Thermocouples产生热电偶大部分的测量问题与误差的原因主要是使用者不能正确使用热电偶。以下列表显示的是必须清楚的普遍问题以及易犯的错误连接问题。大部分的测量误差都是由于误加热电偶结点产生的。请记住，所有不同金属的连接都会产生一个结点。如果你需要延长热电偶的导线，你必须使用型号匹配的热电偶延长导线（如K型热电偶需K型延长线）使用其他类型的导线会产生一个额外的热电偶结点。所有的连接线都必须采用类型相符的材料以及在连接时极性配对必须正确。导线电阻 为了减少热量的分流以及减小相应时间，热电偶由两条细小的导体组成（对于白金热电偶来说，成本也是需要考虑的一方面）这使得热电偶能够具有一个较高的电阻值，进而使得热电偶对噪声具有较高的灵敏度，同时这样也会因为测量设备的输入阻抗而产生误差。典型的热电偶32AWG导线（直径0.25mm）具有15欧姆/米的电阻。Pico TC-08具有2 MΩ电阻，所以对于上述类型的热电偶导线，12米会产生少于0.01%的误差。如果需要细的导体和长的引线，可以在保持热电偶导体较短的情况下采用热电偶延长导线来实现热电偶与测量设备的连接。这样可以在使用前不用去测量热电偶的电阻。标定等级 一个随机都有可能改变热电偶结构的过程。这种情况产生的原因是空气颗粒扩散到了金属的测量端。另外一种原因是一些绝缘层的杂质或者是化学物质扩散到热电偶的导线上。如果测量的是高温，那么必须详细检查探头的绝缘层情况。噪声 热电偶的输出信号是非常小的，所以很容易受到电信号噪声的干扰。大部分的测量设备（如TC-08）不会受到共模干扰（在两条导线上具有相同的信号），所以噪声可以通过把两条导线连接在一起，使得它们都同时得到相同的噪声信号这种方法来减小。另外，TC-08集成了一个ADC模块，使得残留的噪声信号得到平衡。如果是工作在一个有非常大噪声的环境中，（例如在一个大的发电机旁）你可以采用具有屏蔽功能的延长如果必须首先考虑噪声的影响，可以关闭所有可能产生设备，然后观察读数是否改变。 公模电压 虽然热电偶信号非常的小，更大的电压信号总是会存在于测量设备的输入端。这样的大电压会通过感应电压（在测量电机线圈与变压器温度是所产生的问题）或者是接地点产生。 一个由接地点产生大电压的例子是用一个带有绝缘层的热电偶去测量热水管的温度。如果接地不良，那么就会在水管和测量设备的地端产生电压。这些信号同样是共模干扰信号（热电偶的两条导线情况是一样的），但大部分设备的这些信号不会太大，所以不会产生什么问题。 例如，TC-08具有一个共模输入范围：-4V到4V。如果共模电压超出了这个范围，那么就会产生测量误差。减少共模电压的办法是采用相同的布线预防噪声信号，或者是采用带绝缘层的热电偶。所有的热电偶都有一些传质。加热这些传质需要热量，这样会影响到你的温度测量。以测量实验试管内液体温度为例：这里存在两个问题。第一个问题是热量会在热电偶的导线上传导并且会散发到空气中，这样会减低导线周围的液体温度。如果热电偶没有充分的与液体接触，也会产生同样的问题。在以上的例子里，具有细导线的热电偶会较好，因为液体与空气接触边界上，热电偶导线有一个较大的温度梯度。如果采用细导线的热电偶，就必须考虑导线的电阻。采用较粗的延长线与细导线热电偶相连接的方法能较好的解决上述矛盾。Pico热电偶测量产品 Pico Products for Measuring ThermocouplesTC-08热电偶数据记录仪是一款能够使用热电偶进行温度测量以及记录的Pico产品。8个热电偶的TC-08以及20个热电偶的TC-08系列都可以与PC机相连接。TC-08可以采用USB接口或RS232接口。 [em09501]

热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同. 首先,介绍一下热电偶,热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测吻范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：①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。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。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)，而红外测温仪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。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必须注意型号相配，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℃。3．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。 温度测量仪表的分类 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器仪表测温仪表比较简单、可靠，测量精度较高；但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交金刚，帮需要一定的时间才能达到热平衡，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、烟尘和水气等外界因素的影响，其测量误差较大。 热电阻的应用原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。1．热电阻测温原理及材料 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造热电阻。2．热电阻的结构(1)精通型热电阻 从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制，(2)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把红外测温仪外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。(3)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，其结构如图2-1-8所示。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。(4)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。3．热电阻测温系统的组成 热电阻的测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点： ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致②为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制接法(2)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面，它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。(3)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φmm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装④使用寿命长。(4)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值，为此更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后要校验合格后才能使用

热电偶冷端温度，也有称作冷端参考温度、冷端温度、参考温度的。作为热电偶本身来说，是一个反应温度差的元件，它产生的毫伏值只和冷热端温度差有关。如果一头是100℃,另一头是20℃，那么热电偶本身产生的毫伏值只对应80℃。在用于测温时，例如测一个100℃的物体，环境20℃，这时在得出毫伏值对应80℃的情况下,只要加上环境的20℃就得出被测物体的温度。这个20℃（环境温度）就是冷端参考温度。绝大多数测温仪表都可以自动检测冷端温度，并且自动加上，称为自动冷端补偿。但在校表时他就成为多余的了，所以在校表时要关闭自动冷端补偿，或者人工修正。　　热电偶的热电势大小与热电极材料以及两接点的温度有关。热电偶的分度表和根据分度表刻度的温度仪都是以热电偶参考端温度等于0℃为条件的。所以，我们在使用时必须遵循这一条件。如果参考端温度度tn不等0℃，尽管被测温度t 恒定不变，热电势E（t，tn）也将随着参考端温度tn的变化而变化。　　例如，我们将一支镍铬--镍硅热电偶插入600℃的管状电炉中，当热电偶的参考端温度为0℃时；其输出的热电势为24.91毫伏；如果参考端温度为30℃，热电偶输出的热电势就下降到23.74毫伏，这就是参考端温度不等于0℃时所引入的测量误差。如果参考端温度是变化的，则引入的测量误差将是个变量。由此可见，当参考端温度不等于0℃时，对被测温度的准确性有着十分重要的影响。　　用热电偶测温时，要使参考端温度保持在0℃比较麻烦，一般只有在实验室做精密测量时才有必要。在通常的工程测量中，参考端温度大都处在室温或波动的温区。这时，要测出实际温度，就必须采用修正或补偿等措施。文章来源：http://www.firstsensor.cn/

概述　　 热电偶是一种感温元件，是一种[url=http://baike.baidu.com/view/545261.htm][color=#136ec2]仪表[/color][/url]。它直接测量温度，并把温度信号转 换成热电动势信号, 通过电气仪表（[url=http://baike.baidu.com/view/1302249.htm][color=#136ec2]二次仪表[/color][/url]）转换成被测介质的温度。热[url=http://baike.baidu.com/view/758419.htm][color=#136ec2]电偶[/color][/url]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,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的[url=http://baike.baidu.com/view/862716.htm][color=#136ec2]塞贝克效应[/color][/url]。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[url=http://baike.baidu.com/view/158922.htm][color=#136ec2]电势[/color][/url]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。 　热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。　　附：热电偶冷端补偿计算方法：从毫伏到温度：测量冷端温度，换算为对应毫伏值，与热电偶的毫伏值相加，换算出温度。 从温度到毫伏：测量出实际温度与冷端温度，分别换算为毫伏值，相减後得出毫伏值，即得温度工作原理　　 两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为[url=http://baike.baidu.com/view/99006.htm][color=#136ec2]热电效应[/color][/url]，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。　　热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：　　1：热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；　　2 ：热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关； 3：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。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，如图所示。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[url=http://baike.baidu.com/view/56014.htm][color=#136ec2]电动势[/color][/url]，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。

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热电偶是一种感温元件。它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。下面我们来了解下热电偶温度计的工作原理及应用范围。　　一、热电偶温度计的工作原理及应用范围　　　　热电偶温度计的工作原理丝材或热电极)两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿端)；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。国能仪表专业生产压力表：压力表，精密压力表，不锈钢压力表，双针压力表，膜盒压力表，隔膜压力表、耐震压力表，电接点压力表，防爆电接点压力表等系列压力表。　　　　二、热电偶温度计的应用范围　　　　采用双金属温度计、热电偶或热电阻一体化温度变送的方式，既满足现场测温需求，亦满足远距离传输需求,可以直接测量各种生产过程中的-80-+500℃范围内液体、蒸气和气体介质以及固体表面测温。　　　　用途：用于测量各种温度物体，测量范围极大，远远大于酒精、水银温度计。它适用于炼钢炉、炼焦炉等高温地区，也可测量液态氢、液态氮等低温物体。　　　　上述的内容就是热电偶温度计的工作原理及应用范围，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。