熱電偶(thermocouple)是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當兩個接合點的溫度不同時,在回路中就會產(chǎn)生電動勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。
從理論上講,任何兩種不同導體(或半導體)都可以配制成熱電偶,但是作為實用的測溫元件,對它的要求是多方面的。為了保證工程技術(shù)中的可靠性,以及足夠的測量精度,并不是所有材料都能組成熱電偶,一般對熱電偶的電極材料,基本要求是:
1、在測溫范圍內(nèi),熱電性質(zhì)穩(wěn)定,不隨時間而變化,有足夠的物理化學穩(wěn)定性,不易氧化或腐蝕;
2、電阻溫度系數(shù)小,導電率高,比熱?。?
3、測溫中產(chǎn)生熱電勢要大,并且熱電勢與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系;
4、材料性好,機械強度高,制造工藝簡單,價格便宜。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連接端的溫度差不能超過100℃。
1、測量精度高。因直接與被測對象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。另外,由于熱電偶是一種無源傳感器,測量時不需外加電源,使用十分方便,所以常被用作測量爐子、管道內(nèi)的氣體或液體的溫度及固體的表面溫度。
2、測量范圍廣。常用的熱電偶從零下50度——1600度均可連續(xù)測量,某些特殊熱電偶可測到-269度(如金鐵鎳鉻),可達2800度(如鎢、錸)。
3、構(gòu)造簡單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護套管,用起來非常方便。