热电偶

热电偶是应用热电效应实现温度测量的敏感元件，即一种感温元件。在工业应用上它的主要作用是检测温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表转换成被测介质的温度。那么，热电偶工作原理是什么呢？小编通过搜集整理资料，对热电偶工作原理及其相关知识作了简单的介绍。一起来看看吧。

热电偶工作原理

两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，

热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势，因而在回路中形成一个大小的电流，这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

热电偶的种类及结构形成

（1）热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。标准化热电偶按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。

（2）热电偶的结构形成

热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：

①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；

②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；

③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；

④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

以上就是小编对于热电偶的原理及其相关知识的介绍，希望您在了解之后能够为您带来帮助。

热电偶可以直接测量温度并把温度信号转换成热电动势信号，再转换成被测介质的温度。那么热电偶的正确使用方法是什么呢？今天小编就来为您介绍一下，一起来学习一下吧。

热电偶可以直接测量温度并把温度信号转换成热电动势信号，再转换成被测介质的温度。常作为测温元件用于炉温测试仪中，所以热电偶的正确使用是非常重要，事关着温度曲线的变化情况。由于热电偶时易耗品，所以在使用的过程中比较容易出现问题。所以了解热电偶的正确使用方法可以更好的延长其使用寿命以及为企业节省成本。

一、热电偶在粘贴工件时一定得记住紧密贴合产品工件，不能让热电偶的焊点在里面晃动，特别是热电偶焊点当跟金属碰到一起的时候，容易产生瞬间电压，而导致测出来的温度曲线某个地方温度突然升得很高，这样又会引起分析软件Y轴坐标也跟着变得很高，那么整个曲线就会看起来很小了。

二、热电偶正确的接线方法是：红线接负极，黄线接正极，接的时候两股线一定要往上顶到公插头的三角处，防止裸露的部份短路。

三、针对玻璃纤维的热电偶，在插拔时千万要记得用手捏住公插头往外拔，不要去拉线，这样容易造成保护套被拉松或拉出公插头，造成线芯裸露，而导致短路的现象。

四、使用时千万不要打结或折成90度以上，这样很容易造成内部的两根线芯断裂，断了之后你都不知道在哪里断的，那么这根热电偶就没用了，使用时要细心一点，不能野蛮施工。

热电偶，在工业上有着重要的应用，并且热电偶的好坏对测量结果有着重要的影响。那么在选择热电偶时，就需要注意多方面内容，如选购、维修保养等等问题。那么接下来小编就给大家说说选购热电偶产品需要考虑的问题。

1、分度号：

首先您在购买热电偶时要考虑到所要测量的温范围是多少。不同的分度号所测温度数也是有限制的。如果你的测量温度在500度左右可以选择k型分度号的，E型分度的也可以，当然选择价位高的贵金属B型分度号也可以用，如果要性价比的话就不合算了。

2、响应时间：

如果您需要热响应时间较快。可以选择按壳型的工作端形式，其特点是响应速度快，使用寿命长，但此种不适用有电磁干扰的场合测温。如果您需要抗电磁干扰且使用寿命长的，您就选择绝缘型的。

3、安装方式：

热电偶在现场安装时是非常重要的，在你选择使用热电偶时，必须清楚你的工作现场有没有现有的装置，如果有一定要提供，我们厂家会根据你的现场装置在热电偶上焊接相应的装置。

4、热电偶外保护管材料：

热电偶的外保护管有很多的材质可供选择，具体要看我们需要在什么样的环境和介质中测温。很多企业由于种种原因会把热电偶直接插入物料里测温（这是正常的），而物料的腐蚀性又很强，那么在这样的情况下，那你一定要说明了。

以上是小编为您介绍的热电偶选购的方法，小编在这提醒您一般性的热电偶的保护套管抗腐蚀性还是比较差的，不能用普通套管去测量腐蚀性强的介质。那会大大的降低热电偶的使用寿命。那就要订购防腐热电偶了。如果是测温较高的贵金属热电偶，那就要选择刚玉的外保护管了。

热电偶在测量的过程中不仅仅会受到来自外界因素的干扰，还会受到自身某些干扰因素的影响，如清洁度不高、尺寸、压力过载等条件的约束。这些因素综合起来不仅会产生误差，而且还会对热电偶自身的寿命长短产生影响。那么如何对热电偶进行维护呢？小编就为您介绍一下热电偶的维护方法，一起来看看吧。

1、检查安装孔的尺寸：

如果安装孔的尺寸不合适，传感器在安装过程中，其螺纹部分就很容易受到磨损。这不仅会影响设备的密封性能，而且使压力传感器不能充分发挥作用，甚至还可能产生安全隐患。只有合适的安装孔才能够避免螺纹的磨损（螺纹工业标准1／2－20UNF2B），通常可以采用安装孔测量仪对安装孔进行检测，以做出适当的调整。

2、保持安装孔的清洁：

保持安装孔的清洁并防止熔料堵塞对保证设备的正常运行来说十分重要。在挤出机被清洁之前，所有的压力传感器都应该从机筒上拆除以避免损坏。在拆除传感器时，熔料有可能流入到安装孔中并硬化，如果这些残余的熔料没有被去除，当再次安装传感器时就可能造成其顶部受损。清洁工具包能够将这些熔料残余物去除。然而，重复的清洁过程有可能加深安装孔对传感器造成的损坏。如果这种情况发生，就应当采取措施来升高传感器在安装孔中的位置。

3、选择恰当的位置：

当压力传感器的安装位置太靠近生产线的上游时，未熔融的物料可能会磨损传感器的顶部；如果传感器被安装在太靠后的位置，在传感器和螺杆行程之间可能会产生熔融物料的停滞区，熔料在那里有可能产生降解，压力信号也可能传递失真；如果传感器过于深入机筒，螺杆有可能在旋转过程中触碰到传感器的顶部而造成其损坏。一般来说，传感器可以位于滤网前面的机筒上、熔体泵的前后或者模具中。

4、仔细清洁：

在使用钢丝刷或者特殊化合物对挤出机机筒进行清洁前，应该将所有的传感器都拆卸下来。因为这两种清洁方式都可能会造成传感器的震动膜受损。当机筒被加热时，也应该将传感器拆卸下来并使用不会产生磨损的软布来擦拭其顶部，同时传感器的孔洞也需要用清洁的钻孔机和导套清理干净。

5、保持干燥：

尽管传感器的电路设计能够经受苛刻的挤出加工环境，但是多数传感器也不能防水，在潮湿的环境下也不利于正常运行。因此，需要保证挤出机机筒的水冷装置中的水不会渗漏，否则会对传感器造成不利影响。如果传感器不得不暴露在水中或潮湿的环境下，就要选择具有极强防水性的特殊传感器。

6、避免低温干扰：

在挤出生产过程中，对于塑料原料而言，从固体到熔融状态应当具有充足的“浸透时间”。如果挤出机在开始进行生产前还没有达到操作温度，那么传感器和挤出机都会受到一定程度的损坏。另外，如果传感器从冷的挤出机上被拆除，材料就可能粘附在传感器顶部引起震动膜的损坏。因此，在拆除传感器之前，应确认机筒的温度足够高，机筒内部的物料处于软化状态下。

7、防止压力过载：

即使压力传感器测压范围的过载设计能够达到50％（超出量程的比率），从设备运行的安全角度考虑也应该尽量避免冒险，选择被测压力处于量程范围之内的传感器。在通常情况下，所选传感器的量程应该是被测压力的2倍，这样即使挤出机在极高的压力下运行，也能避免压力传感器受到损坏。压力变送器要求每周检查一次，每个月检验一次，主要是清除仪器内的灰尘，对电器元件认真检查，对输出的电流值要经常校对，压力变送器内部是，一定要同外界强电隔开。