热电偶基本原理和使用方法

        常用的热电偶分度号有 S、B、K、E、T、J 等。这些是标准化的热电偶。其中K型又称为镍铬镍硅热电偶，是一种可以测量更高温度的廉价热电偶。由于该合金具有良好的高温抗氧化性，可用于氧化性或中性介质。可长时间测1000度高温，短时间测1200度高温。不能用于还原性介质，否则会很快腐蚀，这种情况下只能用于500度以下的测量。它比S型热电偶便宜很多，重复性很好，产生的热电势很大，所以灵敏度很高，线性很好。虽然其测量精度略低，但*可以满足工业测温的要求，因此是工业上zui常用的热电偶。
        概述：
        作为工业温度测量中应用*泛的温度传感器之一，热电偶与铂热电阻一起占到了温度传感器总量的60%左右。热电偶通常与显示仪表等配合使用，在各种生产过程中直接测量-40～1800℃范围内液体、蒸气、气体介质和固体的表面温度。
        热电偶的工作原理：
        具有不同组件的两个导体（称为热电偶线或热电极）在两端连接成一个回路。当结温不同时，回路中会产生电动势。这种现象称为热电效应，这种电动势称为热电势。热电偶利用这一原理来测量温度。直接用于测量介质温度的一端称为工作端（也称为测量端），另一端称为冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表相连，显示仪表将指示热电偶产生的热电势。
        热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转化为电能，并利用产生的热电势来测量温度。对于热电偶的热电势，应注意以下问题：
         (1)热电偶热电势是热电偶两端温度函数的差，不是热电偶两端温度差的函数；
         (2)热电偶产生的热电势的大小，当热电偶的材料均匀时，与热电偶长度和直线不同直径与热电偶材料的成分和两端的温差无关；
         (3)热电偶两根热电偶线材的材料组成确定后，热电偶的热电势大小只与热电偶的温差有关；如果热电偶冷端的温度保持恒定，则热电偶的热电势只是工作端温度的单值函数。
        热电偶的基本结构：
        用于工业测温的热电偶的基本结构包括热电偶线、绝缘管、保护管和接线盒。
        一、常用热电偶线材及其性能
        1、铂铑10铂热电偶（分度数为S，又称单铂铑热电偶）
        热电偶正极为含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂；其特点是：
         (1)热电性能稳定，抗氧化性强，适合在氧化性气氛中连续使用，长期使用温度可达1300℃，超过1400℃，即使在空气中，纯铂丝也会再结晶，造成晶粒粗糙且断裂；
         (2)精度高，在所有热电偶中精度等级最高，通常用作标准或测量更高的温度；
         （3）使用范围广，一致性好，互换性好；
         (4)主要缺点是：差动热电势小，灵敏度低；价格较贵，机械强度低，不适合在还原性气氛或有金属蒸气存在的情况下使用。
         2、铂铑13铂热电偶（分度号为R，又称单铂铑热电偶）
        热电偶正极为含13%的铂铑合金，负极为纯铂，与S型热电偶相比，其电位率约大15%，其他性能几乎相同.这类热电偶在日本工业中作为高温热电偶使用最多，而在中国使用较少；