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热电偶的原理1821年德国科学家塞贝克(T

热电偶的原理

1821年德国科学家塞贝克（T.J Seebeck）发现：当连接两种不同金属，并对两端的接点施加不同温度时，金属之间会产生电压并有电流通过。这一现象以发现者的名字命名为“塞贝克效应”。该回路中生成电流的电力被称为热电动势（Thermoelectromotive force），其极性和大小仅由两种导体的材质和两端之间的温度差决定。

利用前面所说的塞贝克效应，热电偶工作原理为其凭借2种不同金属的接合处（测温接点）T1与热电偶显示仪表接点（基准接点）T0之间的温度差T，从而产生电压。使用热电偶测量温度时，显示仪表会测量该电压。

热电偶测量时容易发生的故障实例

热电偶测量故障排查

使用热电偶测量温度时，有时会无法获得正确的测量值。下面汇总了热电偶测量时容易发生的故障实例。

按照总体的热电动势为1.00mV 3.00mV 10.00mV=14.00mV，测量值为100℃。（以热电动势的各数值作为参考值）

1、热电偶与补偿导线的极性反接

如果弄错热电偶与补偿导线的极性，则无法正确测量。

总体的热电动势变为-6.00mV，显示仪表上显示错误温度。

2、铜导线代替补偿导线使用等

有温度梯度时，如果使用铜导线等替代补偿导线，则无法正确测量。

总体的热电动势变为11.00mV，测量器上显示错误温度。

3、使用了不同种类的热电偶和补偿导线

如果使用与测量器不同种类的热电偶与补偿导线，则无法正确测量。

总体的热电动势变为7.50mV，测量器上显示错误温度。

热电偶通常主要由四部分组成

热电偶通常主要由四部分组成：热电极(俗称热电偶芯)、绝缘管、保护管和热电偶接线盒。为了保证热电偶正常工作，对热电偶结构提出如下要求：

1、测量端的焊接要牢固。JJG 351-1996热电偶检定规程规定原文为：“热电偶测量端的焊接要牢固、呈球状，表面应光滑、无气孔、无夹渣”。

2、热电极间必须有良好的绝缘。GB/T 30429-2013《工业热电偶》标准要求：对于长度超过1m的热电偶，它的常温绝缘电阻与其长度的乘积应不小于100MΩ.m；对于长度等于或不足1m的热电偶，它的常温绝缘电阻应不小于100MΩ。

3、参考端与导线的连接要方便可靠。

4、用用于热电极***介质时，必须采用适合的热电偶保护管，将***介质隔开。

5、热响应时间应满足生产工艺要求，通常以τ表示，如τ0.5、τ、τ0.9等。测量热电偶热响应时间应在专用水流试验装置上进行。该装置的水流速度应保持0.4±0.05m/s，初始温度在5-45℃的范围内，温度阶 跃值为40-50℃。在试验过程中，水的温度变化应不大于温度阶跃值的±1%。被试热电偶的置入深度为150mm或设计的插入深度。

热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题： 1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数;

　　2、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关;

　　3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关;若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。