热电偶的原理与选型

热电偶使用与维护武汉电力职业技术学院WuhanElectricPowerVocationalandTechnicalCollege选型热电偶的原与传感器与检测技术课程创新团队时间：2021.8.25温度传感器及仪表使用维护理目录CONTNETS01热电偶的测温原理03热电偶选型04模块训练与自测02热电偶基本定律热电偶的测温原理热电偶是个什么东西？为什么能测温？热电偶的测温原理热电偶的测温原理热电效应演示热电极AAB左端称为：工作端、热端热电极B右端称为：参考端、冷端热电偶的测温原理热电偶：将两根不同的导体或半导体线状材料A和B的一端焊接起来形成的双极结构的测量件。基本概念：塞贝克效应（热电效应）热电极：构成热电偶的两各极A、B热电偶的热端：置于被测温度t中热电偶的冷端（参考端、自由端）：置于环境温度t0中热电效应：由于热电偶两端温度不同而产生电动势的现象热电势：热电偶产生的电动势，它包括接触电势和温差电势测温原理热电偶的测温原理··接触电势：因两种材料不同而产生的电势，在热电偶回路中用eAB（t）表示A、B材料在温度为t时的接触电势，eAB（t0）表示A、B材料在温度为t0时的接触电势。自由电子＋ABT扩散扩散电场热电偶的测温原理温差电势：同一种材料因两端温度不同而产生的电势，用eA（t，t0）表示电极A在（t，t0）温差段的温差电势，eB（t，t0）表示电极B在（t，t0）温差段的温差电势。热电偶的测温原理热电偶回路中总的热电势：所以，热电偶回路中的热电势与材料及两端温度有关。ABtt0eA(t,t0)eB(t,t0)EAB(t,t0)结论：（1）EAB(t,t0)与导体材料A、B，两端温度t、t0有关，与热电偶丝的直径、长度及沿程温度分布无关。（2）如果A、B材料确定，冷端温度t0保持恒定，这个热电势就是热端温度t的单值函数，即

EAB(t,t0)=f(t)－Cf是电子密度取对数运算的函数关系。（3）若A=B或t=t0，则EAB(t,t0)=0。（4）工程上，标准化热电偶均把E(t)和t的关系制成分度表（冷端0

C），方便查询。热电偶的测温原理热电偶基本定律均质导体定律定律内容：由一种均质导体组成的闭合回路，不论其几何尺寸和温度分布如何，都不会产生热电势。01OPTION说明：1）热电偶必须由两种均质材料构成。2）热电势与热电极的几何尺寸（长度、截面积）无关。应用：检查材料均质性。（材料不均，内部有电子密度梯度存在，如果回路中有热电势存在则材料必为非均质的。）热电偶基本定律中间导体定律定律内容：由不同材料组成的闭合回路中，若各接触点的温度都相同，则回路中的热电势的总和为零。

02OPTION热电偶基本定律4、参考电极定律如果把电极C（一般为纯铂丝）作为参考电极，并已知参考电极与各种热电极配对时的热电势，那么在相同接点温度下，任意两热电极配对热电势可求得。因此，已知两导体分别与参考电极组成的热电势，就可以根据参考电极定律计算出新组合的热电偶热电势。任意材料与参考电极产生电动势称为单极电势。此定律在温标制定和热电偶分度中应用较多。热电偶的选型热电偶选型分类普通型热电偶铠装型热电偶热套式热电偶常用热电偶热电偶的选型普通型热电偶普通型热电偶（也称装配型热电偶）由热电极、绝缘材料、保护套管、接线盒等主要部分组成，适用于液体、气体、蒸汽的温度测量，目前所用的热电极材料，不论纯金属、合金、还是非金属，都难以满足全部要求，所以在不同的测温条件下要选用不同的热电极材料。铠装型热电偶热电极、绝缘材料、金属保护套管组合后用整体拉伸工艺加工而成很细的电缆式线材，外径在0.25~12mm间，可自由弯曲。用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽和气体介质以及固体表面等温度。热电偶的选型铠装型热电偶优点：热惰性小测温响应快；测温端热容量小，测温精度高；可挠性好，有良好的柔性；强度高，适应性强，耐压、抗振、搞冲击；可在各种气氛中使用；节省材料，特别是贵金属，从而降低成本；寿命长；易于制成特殊用途的形式；最长可以100米以上，最细可达0.25mm。热电偶的选型热套式热电偶热套式热电偶

专用于测量蒸汽管道及锅炉的温度。热电偶的选型热电偶的选型常用热电偶常用的五种热电偶为：S（铂铑10—铂）B（铂铑30—铂铑6）K（镍铬—镍硅）E（镍铬—康铜）T（铜—