【資料】文獻中英文--熱電偶測量

1、1熱電偶是一種感溫元件，是一次儀表。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。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(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電動勢——熱電動勢，這就是所謂的賽貝克效應(yīng)。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

2、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。熱電偶測量溫度時要求其冷端（測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測量時，冷端的（

3、環(huán)境）溫度變化，將嚴重影響測量的準確性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償。熱電偶冷端補償計算方法：從毫伏到溫度：測量冷端溫度，換算為對應(yīng)毫伏值，與熱電偶的毫伏值相加，換算出溫度。從溫度到毫伏：測量出實際溫度與冷端溫度，分別換算為毫伏值，相減後得出毫伏值，即得溫度.對于熱電偶的熱電勢，應(yīng)注意如下幾個問題：1熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫[2]度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數(shù)；

4、2熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，3當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關(guān)；若熱電偶冷端的溫度保持一定，這進熱電偶的熱電勢僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利

5、用這一效應(yīng)來工作的。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)象稱為熱電點效應(yīng)，而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的，其中，直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測量端），另一端叫做冷端（也稱為補償端）；冷端與顯示儀表或配套儀表連接，顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。熱電偶實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量

6、溫度，對于熱電偶的熱電勢，應(yīng)注意如下幾個問題：3式熱電偶，微型熱電偶，貴金屬熱電偶快速熱電偶鎢錸熱電偶，單芯鎧裝熱電偶等等。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

7、）、電阻溫度系數(shù)小，導電率高，比熱?。唬?）、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）、材料復制性好，機械強度高，制造工藝簡單，價格便宜。1勻質(zhì)導體定律由同一種均質(zhì)材料（導體或半導體）兩端焊接組成閉合回路，無論導體截面如何以及溫度如何分布，將不產(chǎn)生接觸電勢，溫差電勢相抵消，回路中總電勢為零。可見，熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導體或半導體構(gòu)成。若熱電極材料不均勻，由于溫度梯存在，將會產(chǎn)生附加熱電勢。2

8、中間導體定律在熱電偶回路中接入中間導體（第三導體），只要中間導體兩端溫度相同，中間導體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響，這就是中間導體定律。應(yīng)用:依據(jù)中間導體定律，在熱電偶實際測溫應(yīng)用中，常采用熱端焊接、冷端開路的形式，冷端經(jīng)連接導線與顯示儀表連接構(gòu)成測溫系統(tǒng)。有人擔心用銅導線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值，在導線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢會使測量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個定律，是沒有這個誤差的！3中間溫度定律熱電偶回路兩接點（溫度為T、

9、T0）間的熱電勢，等于熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數(shù)和。Tn稱中間溫度。應(yīng)用:由于熱電偶ET之間通常呈非線性關(guān)系當冷端溫度不為0℃時，不能利用已知回路實際熱電勢E（tt0)直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知回路實際熱電勢E（tt0)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值，需按中間溫度定律進行修正。初學者經(jīng)常不按中間溫度定律4參考電極定律這個定律是專業(yè)人士才研究、關(guān)注的，一般生產(chǎn)、

10、使用環(huán)節(jié)的人士不太了解，簡單說明就是：用高純度鉑絲做標準電極，假設(shè)鎳鉻鎳硅熱電偶的正負極分別和標準電極配對，他們的值相加是等于這支鎳鉻鎳硅的值。對熱電偶與熱電阻的安裝應(yīng)注意有利于測溫準確安全可考及維修方便而且不影響設(shè)備運行和生產(chǎn)操作.要滿足以上要求在選擇對熱電偶和熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點:1、為了使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質(zhì)之間有充分的熱交換應(yīng)合理選擇測點位置盡量避免在閥門彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電偶或熱