热电偶2

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第2讲++热电偶测温原理及热电极材料

铂金常识

世界上仅南非和俄罗斯出产。
铂金的抗氧化能力强，熔点高；良好的催化剂，被广泛用于汽车尾气排放装置；任何人的皮肤对铂金都不会有过敏现象，可做成电极用于电子脉冲调节器；可用于制造潜水深度达200米的深水手表。

3.2 中间导体定律：测温

在热电偶回路中插入第三种（或多种）均质材料，只要所插入的材料两端连接点温度相同，则所插入的第三种材料不影响原回路的热电势，即热电偶产生的电动势保持不变。
T1 C T0 EC(T0,T0)=0 C T0 E (T ) BC 0 B EB(T,T0)
ECA(T0) A EA(T,T0)
接触电势

假设NA>NB，则由于电子数密度梯度的存在而发生扩散现象：由A向B扩散,A失去电子带正电,B得到电子带负电,从而在接触面之间形成电场E 。
E
A
B
F 电位
x
回路中的接触电势
kT2 N A kT1 NA EAB (T2 , T 1 )= ln ln e NB e NB NA k (T2 T1 ) ln e NB

(6）当热电偶的两个热电极材料已知时，在实验室中精确测定热电偶的E-T特性程度为分度。
3、热电偶回路基本性质
3.1 均质回路定律 3.2 中间导体定律 3.3 中间温度定律

有了基本原理后如何运用？
3.1 均质回路定律

均质回路定律:由一种均质材料组成的闭合回路，不论材料长度方向各处温度如何分布（依靠局部加热或冷却或改变其横截面积），回路中均不产生热电势。
4、热电极材料
5、标准热电偶与非标准热电偶
1、热电偶是什么东西？

热电阻和热电偶的测温原理

热电阻和热电偶的测温原理热电阻和热电偶是广泛应用于测量温度的两种传感器，这两种传感器都能够通过电阻或电压的变化来反映被测物体的温度变化。

下文将分步骤阐述热电阻和热电偶的测温原理。

一、热电阻的测温原理热电阻通过材料的电阻率随温度变化来测量温度。

一般情况下，热电阻传感器使用的材料是铂金（PT100）、镍铬合金（KTY81）和铜等导体，这些材料在不同温度下的电阻值都是不同的。

因此，在通过不同温度下的电阻值来确定温度之前，需要先获得不同温度下的电阻值。

接下来，我们将热电阻传感器固定在需要测量温度的物体上，并通过电路让电流经过该传感器。

当电流经过传感器时，电阻会产生一定的压降。

通过测量这一压降的大小，我们就能得到热电阻的电阻值。

在获得不同温度下的电阻值后，我们可以建立起电阻值和温度之间的对应关系，这样当需要测量温度时，只需要通过测量热电阻的电阻值，就可以得到相应温度值。

二、热电偶的测温原理热电偶通过两个不同的导体形成热电偶电路，当热电偶的两个端口之间存在温度差异时，就会产生电动势。

一个端口连接到被测温度的物体上，我们称其为热电偶的测量端，另一个端口连接到需要监测温度的电子设备上，我们称其为热电偶的接口端。

热电偶分为不同类型，每个类型都有其对应的热电势和温度之间的关系，这些关系通过国际标准进行规定。

常用的热电偶有铜-铜镍、铬-铝-铁等不同组合的导体。

当热电偶与被测物体相连接时，两端口之间的电动势会随着温度的变化而变化。

传感器的接口端会将这一变化的电动势转化为电压信号，以数字信号的形式反馈给接收电气信号的电子设备，从而获得相应温度值。

总之，热电阻和热电偶都能够通过改变电阻或电动势来反映被测物体的温度变化。

这两种类型的传感器在不同的应用场景中具有各自的优势，我们需要选择合适的传感器来获得高精度的温度数据。

热电阻与热电偶

热电阻与热电偶热电阻和热电偶是常见的温度传感器，它们在工业控制系统和实验室中广泛应用。

它们都能够将温度变化转化为电信号，但原理和特性有所不同。

一、热电阻热电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。

常见的热电阻材料有铂、镍、铜等。

其中，铂热电阻是最常用的一种。

铂热电阻的优点是抗腐蚀性好、线性度高、稳定性好等。

它的工作原理是根据热电阻材料的电阻随温度的变化规律，通过测量电阻值来推算温度。

热电阻的测量精度较高，通常可以达到0.1℃。

但它的响应速度较慢，适用于温度变化较缓慢的场合。

在工业控制系统中，热电阻常被用于测量液体、气体等介质的温度。

二、热电偶热电偶是利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度的传感器。

常见的热电偶材料有铜/常铜、铜/镍等。

工作原理是当两种不同材料的接触点温度不同时，会产生热电势差，通过测量热电势差来推算温度。

热电偶具有响应速度快、测量范围广的特点。

它可以测量极高和极低温度，适用于温度变化较快的场合。

在工业控制系统中，热电偶常被用于测量高温炉、燃烧器等的温度。

三、热电阻与热电偶的比较热电阻和热电偶都是常见的温度传感器，它们各有优缺点，应根据具体的应用场景选择合适的传感器。

热电阻的优点是测量精度高、稳定性好，适用于温度变化缓慢的场合。

但它的响应速度较慢，不适用于温度变化较快的场合。

热电偶的优点是响应速度快、测量范围广，适用于温度变化较快的场合。

但它的测量精度相对较低，受到环境干扰较大。

在选择热电阻或热电偶时，还需考虑以下因素：测量范围、测量精度、响应速度、使用环境等。

根据具体需求，选择适合的传感器。

总结：热电阻和热电偶是常见的温度传感器，它们在工业控制系统和实验室中被广泛应用。

热电阻利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度，热电偶利用两种不同材料的导电性能差异产生的热电效应来测量温度。

热电阻测量精度高，稳定性好，适用于温度变化缓慢的场合；热电偶响应速度快，测量范围广，适用于温度变化较快的场合。

热电偶的作用

热电偶的作用热电偶是一种在工业测控系统中广泛使用的传感器，它可以测量温度，并将其转换为电流或电压信号，以便让其他系统来监测和控制这些温度变化。

热电偶是一种非接触式传感器，可以监测液体、气体和固体表面的温度，并可以将这些温度变化转换为电流或电压信号，以便其他系统的测量和控制。

热电偶的种类有很多，根据使用场景的不同，热电偶可以分为温度计热电偶、工业热电偶和金属压电热电偶。

温度计热电偶是温度计中常用的一种热电偶，它可以将温度变化转换为特定的电压信号，以提供精确的测温功能。

温度计热电偶由一对可以传递讯号的热电极和非热电极拼装而成，热电极通过两个铂极来测量温度，并将温度变化转换为电压信号。

工业热电偶是一种现代的工业传感器，用于测量液体、气体、固体表面以及其他介质的温度变化。

工业热电偶是一种可靠精确的温度传感器，具有抗老化、防老化、耐腐蚀、防爆抗静电能力，是目前工业控制系统中广泛使用的一种传感器。

金属压电热电偶是另一种新型的热电偶，它可以测量油箱、锅炉、水箱、水管等易发生温度变化的对象，可以精确测量温度，并在温度变化的情况下快速反应，从而减少漏水的可能性。

它的锤头敏感程度更高，可以更加精确地测量温度变化，更安全、稳定，因此在工业控制系统中受到了广泛的应用。

热电偶的大致原理是，它的热电极将温度变化转换为电信号，以便其他系统可以自动监测温度。

当表面温度发生变化时，热电极会受热而发生变化，而非热电极则受凉而变化，并将这种温度变化转换为电信号，以便远程控制系统可以监测这些温度变化。

同时，热电偶也可以用作温度控制器，调节器或安全阀，用于加热或冷却系统，或作为开关，当温度超过预设的最大限度时，它可以自动调节系统的温度，以保护设备或系统不被损坏。

热电偶还可以用于发电厂水冷系统的热量测量，空调和制冷系统、家用烹饪炉、水壶和锅等设备的温度测量，甚至在计算机内部，也可以用热电偶来监测内部温度，以确保电脑的安全、高效运行。

从上面的描述可以看出，热电偶的应用非常广泛，它不仅可以用于测量温度，还可以用作开关，自动调节温度，保护设备或系统不被损坏，并可用于众多的电子设备的温度监控，具有很强的实用价值。

热电偶规格型号说明

之邯郸勺丸创作热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种.其中S、R、B属于贵金属热电偶, N、K、E、J、T属于廉金属热电偶. 经常使用热电偶资料：热电偶分度号热电极资料（正极负极 )S 铂铑10 纯铂R 铂铑13 纯铂B 铂铑30 铂铑6K 镍铬镍硅T 纯铜铜镍J 铁铜镍N 镍铬硅镍硅E 镍铬铜镍经常使用热电偶有:镍铬-康铜热电偶分度号 E 0--800【1000】度镍铬-镍硅热电偶分度号 K 0-1000【1300】度铂铑10-铂热电偶分度号 S 0-1300【1600】度铂铑30-铂铑6热电偶分度号 B 0-1600【1800】度铂铑13-铂热电偶分度号 R 0-1400【1600】度注：括弧内数字为短时最高使用温度.提示：K分度热电偶最佳测温范围在1000度以下, 超越1000度后, 会发生铬择优氧化, 热电势会内缓慢发生变动【降低】, 这种变动很难发现, 容易给控温造成严重后果.校对K分度热电偶主要使用下列设备：1300度的管式电阻炉、二等标准铂铑10-铂热电偶、电子电位差计、标准水银温度计【室温】.说明：S分度号的特点是抗氧化性能强, 宜在氧化性、惰性气氛中连续使用, 长期使用温度1400℃, 短时间1600℃.在所有热电偶中, S分度号的精确度品级最高, 通经常使用作标准热电偶；R分度号与S分度号相比除热电动势年夜15%左右, 其它性能几乎完全相同；B分度号在室温下热电动势极小, 故在丈量时一般不用赔偿导线.它的长期使用温度为1600℃, 短时间1800℃.可在氧化性或中性气氛中使用, 也可在真空条件下短时间使用.N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强, 热电动势的长期稳定性及短时间热循环的复现性好, 耐核辐照及耐高温性能也好, 可以部份取代S分度号热电偶；K分度号的特点是抗氧化性能强, 宜在氧化性、惰性气氛中连续使用, 长期使用温度1000℃, 短时间1200℃.在所有热电偶中使用最广泛；E分度号的特点是在经常使用热电偶中, 其热电动势最年夜, 即灵敏度最高.宜在氧化性、惰性气氛中连续使用, 使用温度0-800℃；J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃), 也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃), 而且耐H2及CO气体腐蚀, 多用于炼油及化工；T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度品级最高,通经常使用来丈量300℃以下的温度。

热电偶型号及测温范围总结

热电偶产品分类总结南京万达仪表厂/ 2010-03-11一、铠装热电偶1、应用通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机配套使用。

直接测量各种生产过程中的0℃-1300℃范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。

2、特点热响应时间少，减少动态误差；可弯曲安装使用；测量范围大；机械强度高，耐压性能好。

3、工作原理铠装热电偶的电极有两根不同导体材质组成。

当测量与参比端存在温差时，就会产生热电势，工作仪表便显示出热电势所对应的温度值。

4、测量范围型号分度号允许等级ⅠⅡ允差值测量范围℃允差值测量范围℃WRNK K ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-1000 ±0.075︱t︱ 1333-1200WRMK N ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-1000 ±0.075︱t︱ 1333-1200WREK E ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-800 ±0.004︱t︱ 333-900WRFK J ±1.5℃ -40-375 ±2.5℃ -40-333±0.004︱t︱ 375-750 ±0.004︱t︱ 333-750WRCK T ±1.5℃ -40-125 ±1℃ -40-133±0.004︱t︱ 125-350 ±0.075︱t︱ 133-350WRPK S ±1℃ 0-1100 ±2.5℃ 0-600±[0.003（t-1100）] 1100-1600 ±0.0025︱t︱ 600-16005、常温绝缘电阻GH3030 良好的抗氧化性与加工性能，测温热电偶保护管、高温氧化气氛下使用GH3039 Ni/Cr/Mo 800℃下有足够的持久强度、良好的冷热疲劳性能和抗渗碳性能，易于焊接、冷冲压成型1Cr18Ni9Ti ——奥氏体不锈钢的牌号（钢号）。

实验18 用热电偶测温度及金属铂的温度系数测定2

实验18 用热电偶测温度及金属铂的温度系数测定【实验目的】1. 了解测金属温度系数的原理2. 了解热电偶测温的原理。

3. 学会用热电偶综合测量仪 FB203型测量金属温度系数和热电偶的温差电动势【实验仪器】热电偶综合测量仪 FB203型【实验原理】1.测金属温度系数实验原理实验表明：所有纯金属的电阻率都随温度的升高而增大，当温度不太低时,电阻率ρ与温度间近似地存在线性关系：0(1t)ρρα=+ （1）式中t 表示摄氏温度,0表示0℃时电阻率，ρ表示t ℃时电阻率，α称为材料的电阻温度系数.一般而言，不同的电阻温度系数不同。

当金属导体的温度变化范围不大时,导体的长度ι变化很小,可以忽略不计。

这样，在（1）式中等号的两边都乘以ι/S ，就可以得到:00R R R t α=+ (2）式中0R 表示0℃时的电阻,R 表示t ℃时的电阻。

(2)式表明，电阻R 与温度t 为线性关系，如果以温度t 为横坐标，以电阻R 为纵坐标作图,则R t -图线为直线,其截距等于0R ，斜率为0k R α= (3）电阻温度系数为kR α=(4）2.热电偶测温度的原理两种不同材料的金属A 、B 组成一闭合回路，如图1所示,若两接触点处温度不同，则回路中将有电动势产生，这种电动势称为温差电动势，这种现象称为温差效应或塞贝克效应，产生温差电动势的装置叫温差电偶（又叫热电偶）。

温差电动势的大小与金属材料的性质及接触点处的温度差有关。

实验指出，若冷接触A BTT 0图1点的温度为T 1,热接触点的温度为T 2，则温差电动势与温度的关系为:21212)(21)(T T b T T a r -+-=ε （5)式中a 和b 是与金属A 、B 性质有关的特征常数，对于铜-康铜，a =0.0416mV/℃，由于b 比a 值小得多，b =0.0001 mV/℃,由于b 比a 值小得多，所以在温度差(T 2－T 1)不大时,(5）式近似地取为：)(12T T a r -=ε (6）上式说明在温差不大的情况下，温差电动势与两接触点的温度差成线性关系，而在一般情况下，温差电动势与两接触点温差的关系为一曲线。

热电偶的三种接线方式

热电偶的三种接线⽅式
1典型线路
热电偶测温的典型线路不同于防爆热电偶是动圈表与冷端补偿器配套使⽤的线路.为与⾃动电⼦电位差计配套使⽤的线路(注意，⾃动电⼦电位差计内部有补偿桥路)。

2正向串接
热电偶正向串联连接.它是各个同型号热电偶的正、负极串联连接⽽成的。

热电偶显⽰仪表总的输⼊热电势为:
E=Eab(t1，to) +Eab(t2，t0)
可见，⽤正向串联线路去测同⼀温度，则显⽰仪表的总输⼊热电势E=2Eab(t,to)，这样可以提⾼仪表的灵敏度。

⽤多个同型号热电偶正向串联组成的热电偶称之为热电堆.它可应⽤在辐射式⾼温计中.以测量微⼩温度变化并获得较⼤的热电势输出。

3反向串接
将同型号热电偶的同名极(负或正极)相连，这就是热电偶的反向串联。

这样组成的热电偶称为微差热电偶。

它的抽出热电势为
△E =E(t1，t0)⼀E(t2,t0)⼆E(t1，t2)
因此，△E反应了两个测温点(t1，t1)的温度差。

这⾥要求，使⽤热电偶的型号及冷断温度t0必须相同.且其热电偶的热电特性为线性。

如镍铬⼀镍硅热电偶。

WRPB-2二等标准热电偶说明书

。 i 公式 1： E r (t ) / V ai (t / c) 9 i 1
公式 2： E (t ) Er (t ) E (t ) 公式 3： E (t ) V a bt ct 2 说明：（1）公式 1 中 Er（t）为热电偶的参考函数，其数值已编成表，在《标准热电偶使用说明书附录》中查得。（2）公式 2 中 E（t）为热电偶在某一温度下测得的热电势值。（3）公式 3 中△E（t）为热电偶偏差函数；a、b、c 为三个常数，由标准热电偶计量检定证书给出。
八、标准铂铑 10-铂热电偶参考函数[Er(t)]表 e/μV 0.00 27.30 55.21 83.71 112.78 142.42 172.60 203.31 234.54 266.28 298.51 331.21 364.38 398.01 432.08 466.57 501.49 536.81 572.54 608.64 645.13 681.98 719.19 756.75 794.64 832.86 871.41 910.26 949.43 988.88 1028.62 1068.65 1108.95 1149.51 1190.33 e/μV 1231.40 1272.72 1314.28 1356.07 1398.08 1440.32 1482.77 1525.43 1568.29 1611.35 1654.60 1698.05 1741.67 1785.48 1829.46 1873.61 1917.92 1962.40 2007.03 2051.82 2096.75 2141.84 2187.06 2232.43 2277.93 2323.57 2369.33 2415.22 2461.24 2507.38 2553.64 2600.01 2646.50 2693.10 2739.81

项目2 温度测量——热电偶的原理及现象

项目2 温度测量——热电偶的原理及现象一、教学目的与要求1、了解热电偶的特点和分类和结构2、理解热电偶测温原理3、掌握热电偶基本定律4、掌握热电偶冷端温度补偿方法5、综合运用所学知识设计基于热电偶传感器的电路设计、面包板制作及焊接和调试，并作出总结。

二、教学重点与难点1、热电偶传感器的测温原理2、热电偶传感器的基本定律3、热电偶传感器冷端温度补偿方法4、热电偶传感器的综合应用和在测温系统的电路设计（二）难点：1、热电偶传感器的冷端温度补偿方法2、热电偶传感器的综合应用和在测温系统的电路设计三、教学工具多媒体、热电偶传感器若干四、课时安排理论2学时，实践2学时五、教学过程（一）热电偶传感器测温原理度及固体的表面温度。

热电偶是当前热电测温中普遍使用的一种感温元件，它的效应。

结论：当两个结点温度不相同时，回路中将产生电动势。

热电极A右端称为：自由端（参考端、冷端）左端称为：测量端（工作端、热端）热电极B热电势AB1821年，德国物理学家赛贝克用两种不同金属组成闭合回路，并用酒精灯加热其中一个接触点（称为结点），发现放在回路中的指南针发生偏转（说明什么？），如果用两盏酒精灯对两个结点同时加热，指南针的偏转角反而减小（又说明什么？）。

显然，指南针的偏转说明回路中有电动势产生并有电流在回路中流动，电流的强弱与两个结点的温差有关。

1.热电效应：当有两种不同的导体或半导体A 和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T ，，另一端温度为T0 ，回路中将产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。

这种现象称为“热电效应”。

产生的电动势则称为“热电动势”热电动势由两部分电动势组成，一部分是两种导体的接触电动势，另一部分是单一导体的温差电动势。

接触电动势：两种不同的金属互相接触时，由于不同金属内自由电子的密度不同，在两金属A 和B 的接触点处会发生自由电子的扩散现象。

二等标准热电偶标准装置技术报告有哪些内容(一)

二等标准热电偶标准装置技术报告有哪些内容(一) 一、建立二等标准热电偶标准装置的目的建立本计量标准的目的是为了更好地在企业内部开展计量标准的量传与溯源。

建立计量标准不仅会给企业带来一定的经济效益，还包含着一定的社会效益(如有可能可以对外开展技术服务，增加收益)，同时也标志着企业计量水平的一个方面。

二、二等标准热电偶标准装置的工作原理及其组成工作原理：采用双极比较法检定工作用热电偶。

组成：二等标准热电偶(二等标准铂铑10-铂热电偶)、七位半数字多用表、低电势扫描控制器、恒温油槽和热电偶检定炉等。

41.323、41.324mV。

则单次实验标准差为S1<S（不确定度评定中S=0.0017mV），所以重复性符合要求。

八、计量标准的稳定性考核根据以上四组数据，测得稳定性为：Imax-Imin=41.3297-41.3207=0.009mV 由于Imax-Imin＜U95=0.032mV，所以该标准装置的稳定性符合要求。

九、检定或校准结果的测量不确定度的评定Ⅱ级工作用镍铬-镍硅热电偶热电动热测量结果的不确定度评定1、概述1.1 测量依据：JJF 1637-2017廉金属热电偶校准规范1.2 测量环境条件：温度18-25℃，湿度35-75%RH1.3 测量标准及其主要技术要求二等标准热电偶，锌、铝(锑)、铜三凝固点温度的分度值的扩展不确定度U为(0.6-1.0)℃，置信概率0.99；数字多用表电压档允许误差为±(0.005%×示值+0.0035)mV1.4 被测量对象及其主要性能Ⅱ级工作用镍铬-镍硅热电偶，在300-1100℃范围内误差不超过2.5℃或±0.75%。

1.5 测量参数与简单测量方法Ⅱ工作用镍铬-镍硅热电偶在300-1100℃间的热电动势是由其测量端在所需测量温度点、参考端为0℃时的热电动势与二等标准热电偶在相同温度点的热电动势以及标准偶、被测偶的微分热电动势得到的。

热电偶型号

●结构与原理工业热电偶作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用，它可以直接测量各种生产过程中0~1800℃范围的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。

若配接输出4~20mA、0~10V等标准电流、电压信号的温度变送器，使用更加方便、可靠。

装配式热电偶是由感温元件（热电偶芯）、不锈钢保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成。

铠装式热电偶比装配式热电偶具有外径小、可任意弯曲、抗震性强等特点。

适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合，它的外保护管采用不同材料的不锈钢管（适合不同使用温度的需要），内充满高密度氧化物质绝缘体，非常适合安装在环境恶劣的场合。

隔爆式热电偶通常用于生产现场伴有各种易燃、易爆等化学气体。

如果使用普通热电偶极易引起环境气体爆炸，因此在这种场合必须使用隔爆热电偶，隔爆热电偶适用在dⅡBT1—6及dⅡCT1—6温度组别区间内具有爆炸性气体的危险场所内。

●热电偶的工作原理是：两种不同成份的导体，两端经焊接，形成回路，直接测量端叫工作端（热端）接线端子端叫冷端，当热端和冷端存在温差时，就会在回路里产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示所产生的热电动势的对应温度值，电动势随温度升高而增长。

热电动势的大小只和热电偶的材质以及两端的温度有关，和热电偶的长短粗细无关。

●热电偶的种类热电偶的主要种类区别在其热电偶芯（两根偶丝）的材质不同而不同，它所输出的电动势也不同，热电偶主要有以下几种（见下表），说明：表中“t”为实测温度；代号后加“K”字即为铠装式热电偶。

1>装配热电偶装配热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。

可选型号B型、S型、K型、E型主要技术参数测量范围及基本误差限注：t为感温元件实测温度值（℃）热电偶时间常数◆热电偶公称压力：一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而破裂。

◆热电偶最小插入深度：应不小于其保护套管外径的8－10倍（特列产品例外）◆绝缘电阻：当周围空气温度为15－35℃，相对湿度＜80％时绝缘电阻≥5兆欧（电压100V）。

2廉金属热电偶不确定度

热电动势和温度示值偏差测量不确定度评定一、概述1.1测量依据：JJF1637-2017《廉金属热电偶校准规范》1.2标准器具：测量范围（300~1100）℃的一等标准铂铑10-铂热电偶100mV档年度误差±(37×10-6RD+9×10-6RG)mV1.3被校对象：测量范围（0~1100）℃分度值为K，准确度等级为I级的廉金属热电偶1.2校准方法：采用双极比较法。

在管式炉中放置金属均温块，将一等标准铂铑10-铂热电偶（以下简称标准热电偶）套上保护管，与套上绝缘磁珠的被校K型热电偶用细镍铬丝捆扎成一束，然后将热电偶束插入管式炉内的均温块至测温区进行比较，测量标准热电偶和被校热电偶的热电动势。

二、测量模型被校热电偶在校准温度点上（参考端为0.0℃时）的测量模型e 被(t)=e̅被+e标证−e̅标S标×S被+e补(1)式中：e被(t)——被校热电偶在某校准温度点的热电动势值，mV；e̅被——被校热电偶在某校准温度点附近，测得的热电动势算术平均值，mV；e标证——标准热电偶证书上某校准温度点的热电动势值，mV;e̅标——标准热电偶在某校准温度点附近，测得的热电动势算术平均值，mV；S 标、S被——分别为标准热电偶、被校热电偶在某校准温度点的微分热电动势，μV/℃e补——补偿导线修正值，mV三、不确定度传播公式测量模型中各个输入量的不确定度相互独立，根据不确定度传播率：u c2=[c1u(e̅被)]2+[c2u(e标证)]2+[c3u(e̅标)]2+[c4u(e补)]2 (2)其中，灵敏系数：c1=∂e被(t)∂e̅被=1c2=∂e被(t)∂e标证=S被S标=4.41c3=∂e被(t)∂e̅标=−S被S标=−4.41 c4=∂e被(t)∂e补=1四、标准不确定度评定被校热电偶输入量e̅被引入的标准不确定度u(e̅被)，其来源有被校热电偶的重复性测量、电测仪器测量误差、炉内金属均温块径向温场的不均匀性、炉温的波动、转换开关寄生电势、参考端温度不为0℃、补偿导线。

热电偶温度传感器简介-2

几种持殊用途的热电偶
（1）铱和铱合金热电偶如铱50铑—铱10钌热电偶它能在氧化气氛中测量高达2100℃的高温。（2）钨铼热电偶是60年代发展起来的，是目前一种较好的高温热电偶，可使用在真空惰性气体介质或氢气介质中，但高温抗氧能力差。国产钨铼-钨铼20热电偶使用温度范围300～2000℃分度精度为1％。（3）金铁—镍铬热电偶主要用在低温测量，可在 2～273K范围内使用，灵敏度约为10μV／℃。（4）钯—铂铱15热电偶是一种高输出性能的热电偶，在1398℃时的热电势为47.255mV，比铂—铂铑10 热电偶在同样温度下的热电势高出3倍，因而可配用灵敏度较低的指示仪表，常应用于航空工业。
后一种情况必须考虑输入的采样通道中除了热电动势之外还应该有冷端温度信号如果多个热电偶的冷端温度不相同还要分别采样若占用的通道数太多宜利用补偿导线把所有的冷端接到同一温度处只用一个冷端温度传感器和一个修正t0的输入通道就可以了
（一）热电偶常用材料 1．铂—铂铑热电偶(S型)
分度号LB—3
工业用热电偶丝：Φ0.5mm，实验室用可更细些。正极：铂铑合金丝,用90％铂和10％铑(重量比)冶炼而成。负极：铂丝。测量温度：长期：1300℃、短期：1600℃。特点： n 材料性能稳定，测量准确度较高；可做成标准热电偶或基准热电偶。用途：实验室或校验其它热电偶。 n 测量温度较高，一般用来测量1000℃以上高温。 n 在高温还原性气体中（如气体中含Co、H2等）易被侵蚀，需要用保护套管。 n 材料属贵金属，成本较高。 n 热电势较弱。
5. 冷端补偿器法
利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因冷端温度变化而引起热电势的变化值。不平衡电桥由R1、R2、R3(锰铜丝绕制)、RCu(铜丝绕制)四个桥臂和桥路电源组成。设计时，在0℃下使电桥平衡(R1=R2=R3=RCu)，此时Uab=0 ，电桥对仪表读数无影响。 T U U E (T,T )

热电偶的作用

热电偶的作用热电偶是一种常用的温度测量仪器，由两种不同材料的金属导线接合处组成。

当两种不同的金属材料接触形成热电偶时，有两种金属之间产生的温度差异会导致产生电动势，从而可以测量温度。

热电偶具有诸多的应用，下面将主要介绍热电偶的作用。

首先，热电偶在工业上广泛应用于温度测量。

由于热电偶能够测量极高和极低温度，因此可在许多工业环境中使用。

例如，在钢铁、冶金、电力、化工等行业中，经常需要测量高温或高压下的物体温度，热电偶可提供精准的温度测量，确保生产过程的安全和效率。

其次，热电偶在科学研究中也有重要的应用。

热电偶可用于实验室中测量各种物质的温度，包括液体、气体和固体等。

例如，在化学实验中，热电偶可用于测量反应溶液的温度变化，控制反应的进程和结果。

在物理实验中，热电偶可用于测量固体材料的热导率，帮助研究热传导的性质。

此外，热电偶还广泛应用于日常生活中的温度测量。

我们常见的温度计就是由热电偶构成的。

例如，家庭中的室温计、温泉浴缸中的温度计等都是采用热电偶原理进行测量的。

热电偶能够提供可靠的温度测量结果，帮助人们掌握环境温度，提供舒适的生活条件。

此外，热电偶还在航空航天领域中起着重要作用。

在航空航天器中，热电偶被广泛用于测量引擎温度、燃气温度等，确保引擎正常运行。

热电偶在航空航天中的应用要求其具有高精度和可靠性，以确保航天器的安全和性能。

总之，热电偶作为一种常用的温度测量仪器，在各个领域中都发挥着重要的作用。

无论是工业上的生产控制，科学研究中的实验测量，还是日常生活中的温度检测，热电偶都能够为我们提供精准的温度测量结果，帮助我们掌握和应对不同环境下的温度变化。

随着科学技术的不断发展，热电偶的性能和应用也在不断改进和扩展，使其在温度测量领域发挥更大的作用。

热电偶分度号

热电偶分度号常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。

所调用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。

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。

标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按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。

热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。

其中S、R、B属于贵金属热电偶，N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。

以下是对热电偶分度号的解释S 铂铑10 纯铂R 铂铑13 纯铂B 铂铑30 铂铑6K 镍铬镍硅T 纯铜铜镍J 铁铜镍N 镍铬硅镍硅E 镍铬铜镍（S型热电偶）铂铑10-铂热电偶铂铑10-铂热电偶（S型热电偶）为贵金属热电偶。

偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（SP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为10%，含铂为90%，负极（SN）为纯铂，故俗称单铂铑热电偶。

该热电偶长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。

S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。

它的物理，化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。

由于S型热电偶具有优良的综合性能，符合国际使用温标的S型热电偶，长期以来曾作为国际温标的内插仪器，“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器，但国际温度咨询委员会（CCT）认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。

S型热电偶不足之处是热电势，热电势率较小，灵敏读低，高温下机械强度下降，对污染非常敏感，贵金属材料昂贵，因而一次性投资较大。

（R型热电偶）铂铑13-铂热电偶铂铑13-铂热电偶（R型热电偶）为贵金属热电偶。