熱電偶工作原理

熱電偶是一種感溫元件 , 它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號 , 通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導體組成閉合回路 , 當兩端存在溫度梯度時 , 回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在 Seebeck 電動勢——熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質(zhì)導體為熱電極，溫度較高的一端為工作端， 溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系 , 制成熱電偶分度表 ; 分度表是自由端溫度在 0 ℃ 時 的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時 , 只要該材料兩個接點的溫度相同 , 熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此 , 在熱電偶測溫時 , 可接入測量儀表 , 測得熱電動勢后 , 即可知道被測介質(zhì)的溫度。

熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件，具有如下特點：
① 測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
② 熱響應時間快：熱電偶對溫度變化反應靈敏。
③ 測量范圍大：熱電偶從 -40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測溫。
④性能可靠， 機械強度好。
⑤ 使用壽命長，安裝方便。

（ 1 ）熱電偶的種類
熱電偶有 K 型（鎳鉻 - 鎳硅） WRN 系列， N 型（鎳鉻硅 - 鎳硅鎂） WRM 系列， E 型（鎳鉻 - 銅鎳） WRE 系列， J 型（鐵 - 銅鎳） WRF 系列， T 型（銅 - 銅鎳） WRC 系列， S 型（鉑銠 10- 鉑） WRP 系列， R 型（鉑銠 13- 鉑） WRQ 系列， B 型（鉑銠 30- 鉑銠 6 ） WRR 系列等。
（ 2 ）熱電偶的結(jié)構(gòu)形式：
熱電偶的基本結(jié)構(gòu)是熱電極，絕緣材料和保護管；并 與顯示儀表、記錄儀表或計算機等配套使用。在現(xiàn)場使用中根據(jù)環(huán)境，被測介質(zhì)等多種因素研制成適合各種環(huán)境的熱電偶。 熱電偶簡單分為裝配式熱電偶，鎧裝式熱電偶和特殊形式熱電偶；按使用環(huán)境細分有耐 高溫熱電偶，耐磨熱電偶，耐腐熱電偶，耐高壓熱電偶，隔爆熱電偶，鋁液測溫用熱電偶，循環(huán)硫化床用熱電偶，水泥回轉(zhuǎn)窯爐用熱電偶，陽極焙燒爐用熱電偶，高溫熱風爐用熱電偶，汽化爐用熱電偶，滲碳爐用熱電偶，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。