熱電偶測溫(wen)的應用原理
熱電偶是(shi)工(gong)業(ye)上zui常用的溫度檢測(ce)元件之一。其優(you)點(dian)是(shi)：
①測量精(jing)度高。因熱(re)電偶直接與(yu)被測對象(xiang)接觸，不受(shou)中間(jian)介質的影響。
②測量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可(ke)邊續測(ce)量，某些特(te)殊熱電偶(ou)zui低可(ke)測(ce)到-269℃（如金鐵(tie)鎳鉻），zui高可達+2800℃（如鎢-錸）。
③構造簡單，使(shi)用方便。熱(re)電偶通常(chang)是(shi)由兩種不(bu)同(tong)的金屬絲組成，而且(qie)不(bu)受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起(qi)來非(fei)常(chang)方便。
1．熱電偶測(ce)溫(wen)基本原(yuan)理
將兩種不同材料的導體或(huo)半導體A和B焊接起來，構成一(yi)個閉合回路(lu)。當導(dao)體(ti)A和B的兩個執(zhi)著點1和2之間(jian)存在溫(wen)差時，兩者之間(jian)便產生(sheng)電動勢,因而在回(hui)路中形成一個大(da)小的電流,這(zhe)種(zhong)現象(xiang)稱為(wei)熱電效應(ying)。熱電偶(ou)就是(shi)利用這(zhe)一效應(ying)來工作的。
2．熱電偶的種類及結(jie)構形成
（1）熱電偶的種類(lei)
常用熱電偶可分為標(biao)準(zhun)熱電(dian)偶和非標(biao)準(zhun)熱電(dian)偶兩大類。所調用標(biao)準(zhun)熱電偶是指(zhi)國(guo)家(jia)標準規定了(le)其熱電(dian)勢與溫度的(de)(de)(de)關系(xi)、允許誤差、并(bing)有(you)統一的(de)(de)(de)標準分度表的(de)(de)(de)熱電偶，它(ta)有與其配(pei)套的顯示儀表可(ke)供選用。非標準化(hua)熱電偶在使用(yong)范圍(wei)或數(shu)量(liang)級上均不及(ji)標準(zhun)化熱電偶，一般也(ye)沒有統一的分(fen)度表(biao)，主要用(yong)于(yu)某些特(te)殊場合的測量(liang)。標準(zhun)化熱電偶
我國從1988年1月1日起(qi)，熱電偶(ou)和(he)熱電阻全部(bu)按IEC標準生產，并S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一(yi)設計型熱電偶。
2熱電偶的結構形式為了保證熱電偶可靠、穩定地(di)工作，對它的結構要求如(ru)下：
①組成熱電偶的兩個(ge)熱電極的焊接必須牢固；
②兩個(ge)熱電(dian)極彼此之(zhi)間(jian)應很好(hao)地絕緣(yuan)，以防短路；
③補償(chang)導線(xian)與熱(re)電偶自由端的連(lian)接要方便(bian)可靠；
④保(bao)護套管應能保(bao)證熱電極與有害介(jie)質充分隔離。
3．熱電偶冷端的溫度補償
由(you)于(yu)熱電偶的材料一般都(dou)比較貴(gui)重（特別是采用貴(gui)金屬(shu)時），而測溫(wen)點到(dao)儀表的距離都很遠(yuan)，為了節省熱電(dian)(dian)偶材(cai)料，降低(di)成本，通常采用(yong)補償導線把熱電(dian)(dian)偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較(jiao)穩(wen)定的(de)控制室內(nei)，連接到儀表端子上。必(bi)須指出，熱電偶補償導線的(de)作(zuo)用只起(qi)延伸熱電極，使熱電偶的(de)冷(leng)端(duan)移(yi)動到控制(zhi)室的(de)儀表端(duan)子(zi)上，它本(ben)身(shen)并(bing)不能消除冷(leng)端(duan)溫度變化對測溫的(de)影響(xiang)，不起補償作用(yong)。因此，還需采用(yong)其(qi)他修正方法(fa)來補償冷(leng)端(duan)溫度t0≠0℃時對(dui)測溫的影(ying)響。
在使用熱(re)電偶(ou)補償導線時必須注意型號相(xiang)配，極(ji)性(xing)不能(neng)接(jie)(jie)錯，補償導線與熱(re)電偶(ou)連接(jie)(jie)端的溫度不能(neng)超(chao)過100℃。
溫度(du)測量儀表的分類
溫(wen)(wen)度(du)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)儀(yi)(yi)表按(an)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)方(fang)式可分為接(jie)(jie)觸(chu)(chu)式和非(fei)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)式兩大類。通常來說(shuo)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)式測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)儀(yi)(yi)表測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)儀(yi)(yi)表比(bi)較(jiao)簡單、可靠(kao)，測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)精度(du)較(jiao)高；但(dan)因測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)元件(jian)與(yu)被(bei)(bei)測(ce)(ce)(ce)介質需要(yao)進(jin)行充分的(de)(de)(de)熱(re)交金(jin)剛，幫(bang)需要(yao)一(yi)定的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)才能(neng)達到熱(re)平衡，所(suo)以存在(zai)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)的(de)(de)(de)延遲現象，同時(shi)受(shou)耐高溫(wen)(wen)材料(liao)的(de)(de)(de)限制，不能(neng)應用于很高的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)。非(fei)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)式儀(yi)(yi)表測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)是通過熱(re)輻射原理來測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)，測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)元件(jian)不需與(yu)被(bei)(bei)測(ce)(ce)(ce)介質接(jie)(jie)觸(chu)(chu)，測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)范圍廣，不受(shou)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)上限的(de)(de)(de)限制，也(ye)不會破壞被(bei)(bei)測(ce)(ce)(ce)物體的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)場，反應速度(du)一(yi)般也(ye)比(bi)較(jiao)快；但(dan)受(shou)到物體的(de)(de)(de)發射率(lv)、測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)距離、煙(yan)塵和水氣等外(wai)界因素的(de)(de)(de)影響，其測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)誤差較(jiao)大。
熱電阻的應(ying)用原理
熱(re)電阻是(shi)中低溫區(qu)zui常用(yong)的一種溫度檢測器。它(ta)(ta)的主要特點是(shi)測量精(jing)度高，性能穩定。其中鉑熱(re)是(shi)阻的測量度是(shi)zui高的，它(ta)(ta)不(bu)僅廣(guang)泛應用(yong)于工(gong)業測溫，而(er)且被制成(cheng)標(biao)準的基準儀。
1．熱電阻測溫原理(li)及材料
熱電阻(zu)測溫(wen)是(shi)基于(yu)金屬導體的(de)電阻(zu)值隨(sui)溫(wen)度(du)的(de)增加(jia)(jia)而增加(jia)(jia)這一(yi)特性(xing)來(lai)進行(xing)溫(wen)度(du)測量的(de)。熱電阻大都由純金屬材料(liao)制成，目前應用zui多(duo)的是(shi)鉑和銅，此外，現(xian)在已(yi)開始采(cai)用甸(dian)、鎳(nie)、錳和銠(lao)等(deng)材料(liao)制造熱電阻。
2．熱電阻的結(jie)構
（1）精(jing)通(tong)型熱電(dian)阻
從熱(re)電阻(zu)的(de)測溫原理(li)可知，被測溫度(du)的(de)變(bian)化是直接通過(guo)熱(re)電阻(zu)阻(zu)值的(de)變(bian)化來(lai)測量的(de)，因此，熱(re)電阻(zu)體的(de)引出線(xian)(xian)等各種導(dao)線(xian)(xian)電阻(zu)的(de)變(bian)化會給溫度(du)測量帶來(lai)影響。為消除(chu)引線(xian)(xian)電阻(zu)的(de)影響同般采用(yong)三線(xian)(xian)制或四(si)線(xian)(xian)制，
（2）鎧裝熱電阻
鎧裝熱電(dian)阻(zu)是由(you)感溫(wen)元件（電(dian)阻(zu)體）、引線、絕緣(yuan)材料、不銹鋼套(tao)管組合而成的堅(jian)實體它的外(wai)徑一般為φ2~φ8mm，zui小可(ke)達φmm。
與(yu)普(pu)通型熱(re)電阻相(xiang)比，它有下列優(you)點：①體積小(xiao)，內(nei)部無(wu)空氣隙，熱慣性上(shang)，測量(liang)滯(zhi)后小(xiao)；②機械性(xing)能好、耐(nai)振(zhen)，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝(zhuang)④使用壽命長。
（3）端(duan)面熱電阻
端面熱電(dian)阻(zu)感溫(wen)(wen)元件由特殊處理的電(dian)阻(zu)絲材繞制(zhi)，緊貼(tie)在溫(wen)(wen)度計端面，其結構(gou)如(ru)圖2-1-8所(suo)示。它與一般軸向熱電阻相(xiang)比，能更(geng)正確(que)和(he)快速(su)地反映被測端面(mian)的實際(ji)溫(wen)度(du)，適用于測量軸瓦和(he)其他機(ji)件的端面(mian)溫(wen)度(du)。
（4）隔(ge)爆型熱電阻
隔爆型(xing)熱(re)電(dian)阻(zu)通過特殊(shu)結構的接線盒(he)，把其(qi)外(wai)殼(ke)內部爆炸(zha)性混(hun)合氣體因受到火花或電(dian)弧等(deng)影響而發生的爆炸(zha)局限在接線盒(he)內，生產現場(chang)不(bu)會引(yin)超爆炸(zha)。隔爆型(xing)熱(re)電(dian)阻(zu)可(ke)用于(yu)Bla~B3c級區內具有爆炸(zha)危(wei)險場所(suo)的溫度測量(liang)。
3．熱電阻測溫系統(tong)的組成
熱(re)電(dian)阻測溫系統(tong)一(yi)般(ban)由熱(re)電(dian)阻、連接導線(xian)和顯示(shi)儀表等組成。必須注意以下兩(liang)點(dian)：①熱(re)電阻和顯(xian)示(shi)儀表的分度號必須一致(zhi)
②為了消(xiao)除連(lian)接(jie)導線電阻(zu)變化的影響，必(bi)須采用三(san)線制接(jie)法
（2）鎧裝熱電阻
鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣(yuan)材料、不銹鋼套(tao)管組(zu)合而成的(de)堅(jian)實(shi)體，它的(de)外徑一般為φ2~φ8mm，zui小可達φmm。
與普通型熱(re)電(dian)阻相比，它有(you)下列優點：①體積小，內(nei)部(bu)無空氣(qi)隙，熱慣性上，測量滯后小；②機(ji)械性(xing)能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽(shou)命長。
（3）端面熱(re)電(dian)阻(zu)
端面熱電阻感溫元件由特殊處(chu)理的電阻絲(si)材繞(rao)制，緊貼在溫度(du)計端(duan)面(mian)，它與一(yi)般軸(zhou)(zhou)向熱(re)電阻相比，能更正確和快速地反映被測端(duan)面(mian)的實際(ji)溫度(du)，適用于(yu)測量軸(zhou)(zhou)瓦和其他機件的端(duan)面(mian)溫度(du)。
（4）隔爆型熱電阻 隔(ge)爆(bao)型熱電阻(zu)通過特殊結(jie)構的接線(xian)盒(he)，把其外殼內部爆(bao)炸性混合(he)氣(qi)體(ti)因受(shou)到火花或電弧(hu)等影(ying)電阻(zu)體(ti)的斷(duan)路(lu)修理必然要(yao)改變(bian)電阻(zu)絲的長短而影(ying)響(xiang)電阻(zu)值(zhi)，為此(ci)更(geng)換新的電阻(zu)體(ti)為好，若(ruo)采用(yong)焊(han)接修理，焊(han)后要(yao)校驗合(he)格后才能使用(yong)。
