热电偶工作原理与结构
热电偶的工作原理及结构
热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。
这种现象包含的原理有: 帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。
汤姆逊定理---由温差引起的电势。
当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。
因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。
1.2热电偶三大定律均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路，沿回路上每一点即使改变温度也不会有电流产生。
亦即，E = 0。
由2种均质金属材料A 与B所形成的热电偶回路中，热电势E与接点处温度t1、t2的相关函数关系，不受A与B之中间温度t3与t4之影响。
中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C，C之两端接合点之温度t3若为相同的话，E不受C插入之影响。
在由A与B所形成之热电偶回路，将A与B的接合点打开并插入均质的金属C 时，A与C接合点的温度与打开前接合点的温度相等的话，E不受C插入的影响。
如右图所示，对由A 与B所形成之热电偶插入第3之中间金属C，形成由A 与C、C与B之2组热电偶。
接合点温度保持t1与t2的情况下，E AC + E CB = E AB。
中间温度定律如右图所示任意数的异种金属A、B、C‧‧‧G所形成的封闭回路，封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0。
如右图所示，A与B所形成之热电偶，两接合点之温度为t1与t2时之E为E12，t2与t3时之E为E13的话，E12 + E23 = E13。
此时，称t2为中间温度。
以中间温度t2选择如0℃这样的标准温度，求得相对0℃任意的温度t1、t2、t3‧‧‧tn之热电动势，任意两点间之热电动势便可以计算求得。
热电偶的工作原理及结构
热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理两种电子密度不同的导体构成闭合回路，如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生，这种现象成为热电现象，相应的电动势成为温差电势或者热电势,它与温度有一定的函数关系，利用此关系就可测量温度。
这种现象包含的原理有：帕尔帖定理----不同材料结合在一起，在其结合面产生电势。
汤姆逊定理---由温差引起的电势。
当组成热电偶的导体材料均匀时，其热电势的大小与导体本身的长度与直径大小无关，只与导体材料的成份及两端的温度有关。
因此,用各种不同的导体或者半导体可做成各种用途的热电偶, 以满足不同温度对象测量的需要。
1.2热电偶三大定律均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路，沿回路上每一点即使改变温度也不11 会有电流产生。
亦即，E = Oo由2种均质金属材料A与B所形成的热电偶回路中，热电势E与接点处温度t、t的相关函%1 2数关系，不受A与B 之中间温度t与t3 4之影响。
中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第h三金属C, C之两端接合点之温度七3若为相同的话，E不受c 插入之影响。
在由A 与B 所 形成之热电偶回路, 将A 与B 的接合点 打开并插入均质的 金属C 时，A 与C 接合点的温度与打 开前接合点的温度 相等的话，E 不受C 插入的影响。
之中间金属C,形成C点温度保持t 与t12的情况下，E +ACE = E oCB AB中间温度定律如右图所示, 对由A 与B 所形成 之热电偶插入第3由A 与C 、C 与B 之2组热电偶。
接合 AB如右图所本任意数的异种金属A、B、c・• • G 所形成的封闭回路，封闭回路之全体或者是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0o如右图所示，A与B所形成之热电偶，两接合点之温度为tl与t2时之E门为E12,12与t3时之E 为E13的话,E12 + E23 = E13o此时，称t2为中间温度。
热电偶工作原理
热电偶工作原理
概述
热电偶是一种常用的温度测量装置，它基于热电效应的原理，
并通过测量两个不同材料之间的温差来计算温度。
本文将为您详细
介绍热电偶的工作原理及其应用。
工作原理
热电偶的工作原理基于热电效应，即当两个金属或半导体的接
触处存在温度差时，会产生电势差。
这一原理是由法国科学家阿芬
尼乌斯·欧斯塔德发现并命名的。
组成
热电偶通常由两种不同的金属线材组成，分别称为正、负电极。
常见的材料有铜、铁、镍和铬等。
这两根线材连接在一起，形成一
个热电耦合点。
其中一个端口连接到测量设备，另一个端口则暴露
在待测物体的温度环境中。
工作原理
当热电偶中的热电耦合点暴露在不同温度的环境中时，热量会通过热电偶传导到热电耦合点。
由于两种不同金属材料的热导率和电子迁移率不同，热电耦合点会产生一个电势差。
这个电势差被称为热电势，并与温度差成正比。
测量方法
为了测量热电势，需要将热电偶的正、负电极连接到一个测量仪器上。
这个仪器可以测量热电势并将其转换成温度值。
常见的温度转换方法是使用查表法或校准法。
查表法是根据热电偶的材料以及其与温度之间的关系，使用预先制定的热电势-温度关系表来进行转换。
这种方法简单易行，适用于大多数工业应用。
校准法基于实际测量的电势差和已知的温度值之间的关系来进行转换。
这种方法需要对热电偶进行校准，以确定其特定温度下的电势差。
校准可以使用标准温度源（如冰点或沸点）进行，也可以使用精确的温度测量设备进行。
应用。
热电偶测温基本原理
热电偶测温基本原理热电偶是一种常用的温度测量仪器，它通过测量金属导体的热电势来确定被测温度。
热电偶的工作原理是基于两种不同金属导体之间产生的热电势，从而实现温度的测量。
热电偶的基本原理可以追溯到1821年，当时德国科学家Seebeck首次发现了两种不同金属导体在形成闭合回路时产生热电势的现象。
由于两种金属导体的热电势是温度的函数，所以只要知道两种金属导体的温度，就可以通过测量热电势来确定被测温度。
热电偶的测温原理是基于热电效应，即当金属导体的两端温度不同时，就会产生热电势。
热电偶由两种不同的金属导体组成，在两种金属导体的连接处形成一个接点。
当接点处温度不同，就会产生热电势。
这种热电势是由于两种金属导体的电子云密度不同、电子结构不同，导致它们在不同温度下形成的热电势也不同。
热电偶的测温原理是基于Seebeck效应，即当两种不同金属导体的温度不同时，就会产生热电势。
这种热电势可以通过连接到一个电路中的毫伏表或其他测量设备来测量。
从而可以根据热电势的大小来确定被测温度。
热电偶的测温原理可以通过热电势和温度的关系来解释。
热电势E和温度T之间的关系可以使用如下公式表示：E = S(T2 - T1)其中，E为热电势，S为热电偶的热电系数，T2和T1分别为两种金属导体的温度。
从这个公式可以看出，热电势和温度之间存在线性关系，因此可以通过测量热电势来确定温度。
热电偶的测温原理还可以通过热电势的测量方法来解释。
热电偶的热电势可以通过连接到一个毫伏表或其他测量设备来测量。
当两种金属导体的温度不同时，就会产生热电势，通过测量热电势的大小来确定被测温度。
热电偶的测温原理还可以通过其实际应用来解释。
热电偶可以测量各种各样的温度范围，从室温到高温，从常压到高压都可以使用。
因此，热电偶被广泛应用于化工、冶金、机械制造、能源等领域。
总之，热电偶的测温原理是基于热电势和温度之间的关系。
通过测量热电势来确定被测温度，从而实现温度的测量。
热电偶定律
热电偶定律1. 简介热电偶定律是研究热电效应的基本定律之一。
它描述了在两个不同金属导体的接触点处，由于温度差异而产生的电势差。
这种现象被称为热电效应，可以应用于温度测量和温度控制等领域。
2. 热电效应热电效应是指当两个不同金属导体形成闭合回路，并且在其接触点处存在温度差异时，会产生一个由温差引起的电势差。
这种现象可以用热电偶进行测量和利用。
3. 热电偶的结构与原理热电偶通常由两种不同金属导体构成，它们被连接在一起形成一个闭合回路。
常见的金属组合包括铜-铜镍、铁-铜镍等。
两个导体的连接点称为热敏结。
根据“塔莱法”（Thomson effect）和“西贝克法”（Seebeck effect），当两个导体的接触点存在温度差异时，由于材料的特性不同，会产生一个由温差引起的电势差。
这个电势差可以通过连接导线和测量仪器来测量和记录。
4. 热电偶的工作原理热电偶的工作原理基于两个基本定律：塔莱法和西贝克法。
•塔莱法：当两个导体的接触点存在温度差异时，会在导体内产生一种称为热流的能量传递。
这种热流是由热运动引起的，从高温端向低温端传递。
在热电偶中，这种热流会改变导体内部的载流子分布，从而产生一个由温差引起的电势差。
•西贝克法：当两个导体形成闭合回路后，在接触点处存在温度差异时，由于两个导体材料的不同特性，将会产生一个由温差引起的电势差。
这个电势差可以通过连接导线和测量仪器来测量和记录。
根据以上原理，热电偶可以将温度转化为电压信号，进而进行测量和控制。
5. 热电偶的应用5.1 温度测量由于热电偶能够将温度转化为电压信号，因此广泛应用于温度测量领域。
常见的应用包括工业过程控制、实验室研究、环境监测等。
热电偶具有快速响应、高精度和较宽的测量范围等优点，因此被广泛使用。
5.2 温度控制热电偶还可以用于温度控制系统中。
通过将热电偶与温度控制器相连，可以实现对温度的精确控制。
在工业生产中，可以利用热电偶测量物体的温度，并根据测量结果来调节加热或冷却设备的运行。
热电偶报告
热电偶报告目录1. 热电偶的定义和原理1.1 热电偶的基本原理1.2 热电偶的结构和工作原理2. 热电偶的应用领域2.1 工业领域中的应用2.2 实验室中的应用3. 热电偶的优点和缺点3.1 优点3.2 缺点4. 热电偶的选型和安装要点4.1 选型要点4.2 安装要点5. 热电偶的维护和保养5.1 维护方法5.2 保养注意事项6. 结语1. 热电偶的定义和原理1.1 热电偶的基本原理热电偶是一种利用热电效应测量温度的传感器。
当两种不同金属的导线连接在一起形成回路时，当接触点温度不同时，就会产生热电流，从而产生电动势。
1.2 热电偶的结构和工作原理热电偶通常由两种不同金属的导线连接在一起制成，常见的有铂铑热电偶、镍铬铝热电偶等。
工作时，热电偶的一端暴露在测量的环境中，另一端连接到测量仪器上，通过测量热电势差来确定温度。
2. 热电偶的应用领域2.1 工业领域中的应用热电偶在工业领域中广泛应用于温度测量和控制，如炼油、化工、电力等领域。
热电偶可以在高温、高压等恶劣环境下正常工作。
2.2 实验室中的应用在实验室中，热电偶常用于科学实验和研究中，用于测量反应温度、加热温度等各种温度参数。
3. 热电偶的优点和缺点3.1 优点- 测量范围广- 响应速度快- 结构简单3.2 缺点- 精度较低- 受到外界干扰较大- 需要定期校准4. 热电偶的选型和安装要点4.1 选型要点- 根据测量温度范围和环境条件选择合适的热电偶类型- 选择可靠的品牌和质量可靠的产品4.2 安装要点- 确保热电偶的暴露部分与被测物贴合良好- 避免热电偶与其他金属接触5. 热电偶的维护和保养5.1 维护方法- 定期检查热电偶的连接是否松动- 清洁热电偶表面5.2 保养注意事项- 避免受力过大造成损坏- 避免潮湿环境影响热电偶性能6. 结语热电偶作为一种常用的温度传感器，在各个领域都有重要的应用价值。
在选择和使用热电偶时，需要注意其特点和要点，保证其准确可靠地工作。
热电偶的结构和工作原理
热电偶的结构和工作原理
热电偶是工业上zui常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。
作为工业测温中zui广泛使用的温度传感器之一～热电偶，与铂热电阻一起，约占整个温度传感器总量的60%，热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中-40～1800℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度。
其优点是：
①测量精度高；②测量范围广；③构造简单，热电偶使用方便。
热电偶测温基本原理
热电偶是一种感温元件,是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 再通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。
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。
热电偶工作原理与结构
热电偶工作原理与结构热电偶是一种基于热电效应原理的温度测量设备。
热电效应是指当两个不同金属接触形成闭合回路时，在两个接点之间会产生一定的温差，从而产生电势差。
热电偶通过测量这个电势差来确定温度。
热电偶的结构主要由两个不同材料的导线组成，这两个导线被接合在一起形成一个交点，被称为测量端点或热电偶的节。
通常情况下，两个导线的连接点通常被封装在一个金属保护管内，以保护导线免受外部环境的影响。
热电偶的工作原理是基于热电效应的。
当热电偶的测量端点暴露在不同温度的环境中时，两个导线之间将产生温差。
由于导线的材料不同，它们的电子能级结构不同，因此会产生不同的电子浓度。
这种不同的电子浓度会导致导电子流的差异，从而产生一个电势差。
根据热电效应原理，热电偶的电势差与温度之间存在一定的线性关系。
因此，通过测量热电偶的电势差，可以确定测量端点暴露的环境的温度。
热电偶的性能主要受到两个因素的影响：热电效应和材料选择。
热电效应是指导线材料产生的电势差与温度差之间的关系。
在不同的工作温度范围内，不同的热电偶材料具有不同的热电效应特性。
导线材料的选择通常是根据需要测量的温度范围来确定的。
常见的热电偶材料包括K型、N型、E型、T型等。
K型热电偶具有广泛的应用范围，适用于温度范围在-200°C至+1400°C之间的测量。
而N型热电偶适用于高温环境，温度范围可达到+1300°C至+1600°C。
E型热电偶适用于低温环境，温度范围可达到-200°C至+900°C。
T型热电偶适用于低温环境，温度范围可达到-200°C至+300°C。
除了热电偶材料的选择，热电偶的性能还与导线的直径、长度和连接方式等因素有关。
通常情况下，导线越粗，测量的温度范围越广。
导线的长度也会影响热电偶的响应速度，较短的导线响应速度更快。
总结起来，热电偶是一种基于热电效应原理的温度测量设备，利用两个不同材料的导线在不同温度环境中产生的电势差来确定温度。
浅析工业热电偶使用及温度计量
浅析工业热电偶使用及温度计量摘要：热电偶是一种利用温差产生的电动势来测量温度的装置。
它由两种不同金属的导线组成，当两端温度不同时，会产生热电势差。
工业热电偶广泛应用于石油、化工、电力、冶金等行业，用于测量各种工业设备和管道的温度。
它具有响应速度快、测量范围广、抗干扰能力强等优点。
关键词：工业热电偶；温度计量；应用1.工业热电偶的基本原理与结构1.热电偶的工作原理热电偶由两种不同金属的导线组成，其中一个导线被称为热电偶的正极或测量电极，另一个导线被称为负极或参考电极。
当两个导线的两个接点处于不同温度时，就会产生热电势差。
这个热电势差可以通过连接电路，测量到一个电压信号。
根据热电势差和温度之间的关系，可以通过测量电压信号来计算出温度。
热电偶的工作原理可以解释为热电势的产生，当热电偶的测量电极和参考电极处于不同温度时，两个导线之间会产生一个热电势差。
这个热电势差的大小取决于两个接点之间的温度差以及两种金属导线的热电特性。
热电势差可以通过连接电路，转化为一个电压信号。
根据热电势和温度之间的关系，可以通过测量电压信号来计算出温度。
1.2热电偶的结构与组成热电偶的结构与组成主要包括导线、外保护管和连接头等部分。
导线是热电偶的核心部分，一般由铁和铜两种材料构成，铁作为测量用的导体，铜作为对比用的导体。
导线一端通过焊接或螺纹连接固定在连接头上，另一端则通过焊接与测量对象接触，形成热电接点。
为了保护热电偶免受外部环境的影响和损坏，热电偶通常包裹在一种称为外保护管的金属管内。
外保护管可以是不锈钢、陶瓷等材料，不仅可以保护热电偶的结构完整，还可以防止外界温度对热电偶的测量结果产生干扰。
连接头是热电偶的外部部分，主要起到连接导线和测量仪表的作用。
连接头材质通常选用耐高温、绝缘性能良好的材料，如陶瓷等。
连接头内部有热电对的接线装置，可以将热电对与仪表安全可靠地连接起来。
1.3 热电偶的选型与分类热电偶的选型和分类是根据其结构和应用环境的要求进行的。
热电偶实训报告参考文献
一、引言热电偶作为工业生产中常用的温度测量元件，其精度、稳定性、抗干扰能力等方面具有显著优势。
为了提高热电偶实训效果，本报告收集整理了以下参考文献，以期为读者提供有益的参考。
二、热电偶原理与结构1. 热电偶工作原理热电偶是一种利用塞贝克效应进行温度测量的传感器。
当两种不同成分的导体组成闭合回路时，若回路两端存在温差，则会在回路中产生电动势，称为热电势。
热电势的大小与温度有关，通过测量热电势，可以确定温度值。
参考文献：[1] 张立，赵宇. 热电偶原理及测温技术[J]. 自动化仪表，2010，(6)：1-4.[2] 王文博，李军. 热电偶测温原理及特点[J]. 传感器与仪表，2011，(1)：1-3.2. 热电偶结构热电偶主要由热电极、绝缘材料、保护套管等组成。
热电极是热电偶的核心部件，通常采用钨、镍、铂等材料制成。
绝缘材料用于隔离热电极，防止热电极短路。
保护套管用于保护热电极，防止高温、腐蚀等恶劣环境的影响。
参考文献：[3] 李晓波，张伟. 热电偶结构及特性分析[J]. 自动化与仪表，2012，(3)：15-18.[4] 陈伟，张晓东. 热电偶结构优化设计[J]. 传感器与仪表，2013，(5)：1-4.三、热电偶测温技术1. 热电偶测温原理热电偶测温原理基于热电势与温度的关系。
通过测量热电势，可以确定被测介质的温度。
热电偶测温方法主要包括直接测量法和间接测量法。
参考文献：[5] 刘春明，张辉. 热电偶测温原理及测量方法[J]. 自动化与仪表，2011，(2)：1-3.[6] 李红，刘伟. 热电偶测温技术及应用[J]. 传感器与仪表，2012，(4)：1-4.2. 热电偶测温误差分析热电偶测温误差主要来源于热电偶自身、测量电路、环境因素等方面。
对热电偶测温误差进行分析，有助于提高测温精度。
参考文献：[7] 王瑞，刘永强. 热电偶测温误差分析及补偿方法[J]. 自动化与仪表，2010，(5)：1-4.[8] 张志勇，李晓波. 热电偶测温误差分析与补偿[J]. 传感器与仪表，2011，(6)：1-4.四、热电偶应用热电偶广泛应用于工业生产、科研、医疗等领域，具有广泛的应用前景。
热电偶和热电阻的原理及区别
在日常工作当中经常遇到使用温度测量仪表，热电阻与热电偶同为温度测量仪表，同一个测温地点我们选择热电阻还是选择热电偶呢？今天我们来全面剖析一下。
1.热电偶的结构热电偶前端接合的形状有3 种类型，如下图所示。
可根据热电偶的类型、线径、使用温度，通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。
在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命，通常使用外加套管的方式。
套管一般分为保护管型和铠装型。
带保护管的热电偶是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。
保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时，还可以保持热电偶的机械强度。
保护管有多种类型，常用的如下表所示。
铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。
它使用纤细的金属管( 称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷) 的替代品，并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。
由于其外径较细且容易弯曲，所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。
此外，与带保护管的热电偶相比，其反应速度更为灵敏。
铠装热电偶的套管外径范围较广，可以拉长加工为8.0mmф到0.5mmф的各种尺寸。
芯线拉伸得越细，常用温度上限越低。
如K型热电偶，套管外径0.5mmф的常用温度上限是600℃，8.0mmф的是1050℃。
2.热电阻的结构如下图所示，热电阻的元件形状有3 种，目前陶瓷封装型占主导地位。
陶瓷封装型用于带保护管的热电阻以及铠装热电阻。
陶瓷与玻璃封装型的铂线裸线直径为几十微米左右，云母板型的约为0.05mm。
引线则使用比元件线粗很多的铂合金线。
热电阻元件的种类带保护管的热电阻图例铠装热电阻3.热电阻与热电偶的区别1.虽然都是接触式测温仪表，但它们的测温范围不同。
热电偶使用在温度较高的环境，因它们在中，低温区时输出热电势很小(查表可以看一下)，当电势小时，对抗干扰措施和二次表和要求很高，否则测量不准，还有，在较低的温度区域，冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出，不易得到全补偿。
热电偶结构
热电偶结构
热电偶结构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。
1.热电偶丝材是组成热电偶的重要元件，具有热电性能稳定、抗氧化性强、
宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300℃、超达1400℃时，即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶，使晶粒粗大而断裂等特点。
2.绝缘管是热电偶丝材和保护管之间的绝缘材料，需耐高温、耐腐蚀、高强
度等特点。
3.保护管是热电偶丝材的外部保护管，需耐高温、耐腐蚀等特点。
4.热电偶接线盒是热电偶接线端子的保护装置，需耐高温、耐腐蚀等特点。
热电偶的优点主要有：
1.测量精度高：因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
2.测量范围广：常用的热电偶从-50到1600℃均可边续测量，某些特殊热电
偶低可测到-269℃(如金铁镍铬)，高可达+2800℃(如钨铼)。
3.构造简单：热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头
的限制，外有保护套管，用起来非常方便。
4.响应快：因为它们体积小，热容量低，热电偶对温度变化响应快，尤其在
感应接合点裸露时。
它们可在数百毫秒内对温度变化作出响应。
5.无自发热：由于热电偶不需要激励电源，因此不易自发热，其本身是安全
的。
热电偶的缺点主要有：
1.热电偶属于耐用器件，抗冲击振动性差，不适合于危险恶劣的环境。
2.热电偶的插入深度受到限制，一般不超过管道直径的1/3~1/2。
热电偶测温原理
热电偶测温原理热电偶（Thermocouple）是一种常用的温度测量仪器，它利用两种金属在不同的温度下会产生的电势来测量温度。
本文将会介绍热电偶测温的原理、基本结构及中用到的一些物理知识。
一、热电偶测温原理热电偶的原理是物理热效应理论热电效应。
热电效应是指在两种不同金属之间，当温度发生变化时，它们之间就会产生一定电势。
也就是说，当热电偶中的两种不同金属在不同温度条件下被夹紧时，它们之间就会产生电势，也就称为热电偶电势（Thermoelectric Potential）。
这是热电偶作温度测量的基础。
二、热电偶的基本结构热电偶的结构是由一对电极（Electrode）和一根电缆（Cable）组成的。
热电偶电极一般由不同的金属制成，例如金属铜（Copper）和金属钼（Molybdenum），其中一端的电极接在另一端的电缆上，另一端的电极接在另一端的电缆上。
两个电极之间的温差即为热电偶的测量温度。
三、热电偶测温中用到的一些物理知识（一）热性质热性质是指物质在接受高温或低温刺激时所发生的物理性变化，它与温度等参数有关。
热性质的变化可分为热扩散（Thermal Diffusion）、热膨胀（Thermal Expansion）、热导率（Thermal Conductivity）等。
热导率是指物质导热性能，热电偶中，金属钼和金属铜之间的热导率可以影响热电偶电势的变化幅度。
（二）热传导热传导是指由于温度的变化，物质中产生的一种能量传递。
它反映了物质内部温度差异所带来的加热和冷却效应。
热电偶中，热传导是指当电缆中接到电极两端的温度不同时，产生的热能传播效应，这种热能的传播会影响到整个热电偶的温度测量精度。
四、结论以上，我们主要介绍了热电偶测温的原理、基本结构及中用到的一些物理知识，热电偶的温度测量依赖于物理热效应理论，两种不同金属之间在不同温度下产生的电势才能测量出温度。
而热电偶的精度又受到热性质、热传导能力及金属热导率的影响，因此热电偶测温要做到准确时，就要根据不同材料及环境实际情况，科学精准的设计相应热电偶及系统，由此来提升测温精度。
热电偶的测温原理
热电偶的测温原理热电偶是一种常用的温度传感器，其测量原理基于热电效应。
本文将从热电效应、热电偶的结构、工作原理和特点四个方面进行详细阐述。
一、热电效应热电效应是指在两种不同金属或半导体接触处，当两端温度不同时，会产生一定的电动势。
这种现象被称为“塞贝克效应”或“塞贝克-康普顿效应”。
塞贝克效应是指在两种不同金属接触处，当两端温度不同时，会产生一定的电动势。
其大小与两种金属的材料及其温度差有关。
若以铁-铜为例，当铁端温度高于铜端时，会产生一个由铜到铁的正向电动势；反之则产生一个由铁到铜的反向电动势。
康普顿效应是指在两种半导体接触处，当两端温度不同时，也会产生一定的电动势。
其大小与半导体材料及其温度差有关。
二、热电偶的结构热电偶通常由两根不同材料的金属线组成，通过焊接或电子焊接方式连接成一体。
其中一根金属线被称为“热端”，另一根金属线被称为“冷端”。
常用的热电偶材料包括K型、J型、T型和E型等，每种材料的热电特性不同，适用于不同的温度范围。
三、热电偶的工作原理当热电偶的热端与被测物体接触时，由于两者温度不同，会产生一定的塞贝克效应或康普顿效应。
这时，热端产生一个电动势，在冷端处形成一个开路电压。
如果将冷端与参考温度相连，则在回路中形成一个闭合回路。
由于热电偶材料的选择和焊接方式等因素会影响测量精度和灵敏度，因此需要对其进行校准。
通常采用比较法或标准点法进行校准。
四、热电偶的特点1. 精度高：由于热电偶测量原理基于物理效应而非化学反应，因此具有高精度和稳定性。
2. 温度范围广：不同材料的热电偶适用于不同的温度范围，可覆盖从低温到高温的各种测量需求。
3. 抗干扰能力强：热电偶由两根金属线组成，其本身就具有抗干扰能力。
此外，热电偶还可以采用屏蔽、隔离等措施进一步提高抗干扰能力。
4. 使用方便：热电偶体积小、重量轻，易于安装和携带。
同时，由于其输出信号为电压信号，在处理和传输方面也比较方便。
总之，热电偶是一种常用的温度传感器，其测量原理基于热电效应。
热电偶测温结构
热电偶测温结构热电偶是一种常用的温度测量装置，它利用热电效应来测量物体的温度。
热电偶由两种不同金属材料的导线组成，这两根导线的接触处称为热电偶接头。
当热电偶接头与物体接触时，由于两种金属的热电势差，会产生一个微小的电压信号。
通过测量这个电压信号的大小，就可以确定物体的温度。
热电偶测温结构主要包括热电偶接头、保护管和连接线三部分。
热电偶接头是热电偶测温结构的核心部分，它由两根不同金属材料的导线焊接而成。
常用的热电偶材料有铜-铜镍合金、铜-常数热电偶等。
热电偶接头的制作工艺要求非常高，必须保证两根导线的接触面积足够大，接触良好，以确保热量和电信号的传递准确可靠。
保护管是用来保护热电偶接头的一种外壳结构。
热电偶常常需要在恶劣环境下工作，如高温、高压、腐蚀性介质等。
保护管的材料通常选用耐高温、耐腐蚀的金属材料，如不锈钢、合金钢等。
保护管的设计要考虑到温度范围、压力范围和介质特性等因素，以确保热电偶在工作环境中的稳定性和可靠性。
连接线是将热电偶接头与温度显示仪表或控制系统连接起来的一根导线。
连接线的材料通常选用与热电偶相同的金属材料，以确保电信号的传递准确可靠。
连接线的制作工艺也要求非常高，必须保证焊接点的接触良好，防止电信号的干扰和损失。
热电偶测温结构的工作原理是利用热电效应来测量物体的温度。
热电效应是指当两种不同金属材料的导线形成闭合回路时，当接触处温度不一致时，会产生一个电势差。
这个电势差的大小与接触处温度差有关。
通过测量这个电势差的大小，就可以计算出物体的温度。
热电偶测温结构的优点是测温范围广，能够适应从低温到高温的各种工况要求。
它的响应速度快，精度高，可靠性好。
同时，热电偶测温结构的体积小、重量轻，安装方便，适用于各种工业场合的温度测量。
然而，热电偶测温结构也存在一些局限性。
例如，热电偶的测温范围受到材料的限制，不能适应极端的高温和低温条件。
此外，热电偶测温结构对环境条件的要求较高，如温度梯度、介质腐蚀等因素都会对测温结果产生一定的影响。
热电偶的原理
热电偶的原理
热电偶是一种常用的温度测量仪器，利用热电效应来测量温度。
它由两种不同
金属的导线组成，当两种不同金属的连接处形成温差时，就会产生电动势，这种现象被称为热电效应。
热电偶可以将温度变化转化为电压变化，从而实现温度的测量。
热电偶的原理基于塞贝克效应和皮尔斯效应。
塞贝克效应是指当两种不同金属
的连接处形成温差时，会产生一个电动势。
而皮尔斯效应则是指当两种不同金属的连接处形成一个闭合回路时，电流会通过金属导线，产生热量，从而使连接处产生温差。
这两种效应的结合，使热电偶能够准确地测量温度。
热电偶的工作原理是利用两种不同金属的连接处产生的热电势来测量温度。
当
热电偶的连接处产生温差时，就会产生一个电动势，这个电动势与温度的变化成正比。
通过测量这个电动势的大小，就可以确定温度的变化。
热电偶的测量范围通常在-200℃至1800℃之间，可以满足大多数工业和实验室的温度测量需求。
热电偶的原理非常简单，但是它的测量精度很高。
这是因为热电偶的电动势与
温度的变化成正比，而且热电偶的金属导线具有良好的导热性和化学稳定性，可以在各种恶劣的环境下工作。
此外，热电偶的响应速度也非常快，可以实时地反映温度的变化。
总的来说，热电偶是一种简单而有效的温度测量仪器，它利用热电效应来实现
温度的测量。
热电偶的原理基于塞贝克效应和皮尔斯效应，通过测量热电偶产生的电动势来确定温度的变化。
热电偶具有测量范围广、测量精度高、响应速度快等优点，可以满足各种工业和实验室的温度测量需求。
因此，热电偶在工业生产和科学研究中得到了广泛的应用。
介绍热电偶及热敏电阻的工作原理和结构特征以及测量范围
介绍热电偶及热敏电阻的工作原理和结构特征以及测量范围热电偶和热敏电阻都是常见的温度传感器，它们的工作原理和结构特征以及测量范围如下：一、热电偶1. 工作原理：热电偶是基于热电效应原理工作的。
当两种不同的金属连接在一起形成一个回路时，如果两个连接点之间存在温度差，就会在回路中产生电动势，这个电动势称为热电势。
热电势的大小与两个连接点之间的温度差成正比，通过测量热电势的大小就可以得到被测温度。
2. 结构特征：热电偶通常由两根不同材质的金属线组成，一端连接在一起形成测量结点，另一端连接到测量仪器。
常见的热电偶包括 S、B、K、E、J、T 等类型，每种类型的热电偶由不同的金属线组成，具有不同的温度测量范围和特性。
3. 测量范围：热电偶的测量范围非常广泛，一般可以从零下 200℃到 1700℃甚至更高。
不同类型的热电偶适用于不同的温度范围，例如 S 型热电偶适用于 1600℃以上的高温测量，B 型热电偶适用于 1000℃至 1800℃的高温测量，而 K 型热电偶适用于 0℃至 1300℃的中高温测量。
二、热敏电阻1. 工作原理：热敏电阻是一种半导体传感器，其电阻值随温度的变化而变化。
热敏电阻的电阻值与温度之间存在一定的函数关系，可以通过测量电阻值的变化来间接测量温度。
2. 结构特征：热敏电阻通常由半导体材料制成，具有很小的尺寸和很高的灵敏度。
常见的热敏电阻包括负温度系数（NTC）热敏电阻和正温度系数（PTC）热敏电阻。
NTC 热敏电阻的电阻值随着温度的升高而降低，而 PTC 热敏电阻的电阻值随着温度的升高而升高。
3. 测量范围：热敏电阻的测量范围一般比较窄，通常在零下 50℃到 200℃之间。
不同类型的热敏电阻具有不同的温度特性和测量范围，例如 NTC 热敏电阻适用于低温测量，而PTC 热敏电阻适用于中高温测量。
热电偶和热敏电阻各有其优点和适用范围。
热电偶具有广泛的测量范围和较高的精度，但需要注意热电偶的冷端补偿。
热电偶实验思考题6则
热电偶实验思考题6则一、热电偶的原理1. 热电偶的工作原理是通过一对热电材料的对接，当其中一端温度升高，另一端也会随之升高。
热电材料间的温差较大，它们之间的电阻会发生变化，从而产生电势，测量这个电势便可以得到温度值。
2. 热电偶本质上是一种电阻温度传感器，它可以将温度变化转化为电信号，并能够直接测量温度范围较广的样品，它可用于各种测温仪器中。
二、热电偶的种类1. 直接接线式热电偶：直接接线式热电偶是利用铅丝和对应的介质连接，它可以直接与电表、温度表或计算机等电子仪器连接，其特点为测温特性好，耗电小，抗干扰能力强，易于安装和操作。
2. 多点接线式热电偶：多点接线式热电偶是利用多根铅线在高温介质中接地，电极的温度差可以传递至电极的另一端，与总线式连接，其特点是抗撞击、抗辐射能力高、重量轻、体积小、容易操作。
三、热电偶的应用1. 热电偶可用于各种工业装置的水温仪表上，以及电加热系统控制，如厂房冷却水控制系统；2. 热电偶可以监测各种机械电气设备的工作状态，如电动机的运行温度，以及台式计算机的中央处理器温度；3. 热电偶可以用于各种物料的物理参数测量和控制，如油、水等温度测量和控制，以及各种化工原料或半成品温度检测。
四、热电偶的特点1. 热电偶能对温度范围较广的样品进行测量，能显示出细小温度变化；2. 热电偶的生产成本较低，易于安装，装置结构简单，无需额外的电源；3. 热电偶稳定性较高，抗干扰能力强，测量精度高，可在恶劣环境下使用；4. 热电偶具有精度高，测量精度高，耐冲击，阻尼性能好，制造维护成本低，易于安装的特点。
五、热电偶的精度要求1. 热电偶的精度是指热电偶在测量温度时，所给出的数据相对实际温度而言，有多少误差。
2. 热电偶精度指标受外界温度干扰和内部工作原理受限，其精度分为秒级、百分级和毫级，秒级精度大约在2℃-3℃，百分级精度在0.1℃-0.2℃，毫级精度在0.01℃-0.04℃以内。
六、热电偶的结构及组成部分1. 热电偶的结构包括铂金探头、铂金受温探头、金属套管、铂金探头绝缘套等。
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热电偶工作原理及结构检修岗位1.懂工作原理1.1热电偶测温原理两种电子密度不同的导体构成闭合回路,如果两接头的温度不同,回路中就有电流产生,这种现象成为热电现象,相应的电动势成为温差电势或热电势,它与温度有一定的函数关系,利用此关系就可测量温度。
这种现象包含的原理有: 帕尔帖定理----不同材料结合在一起,在其结合面产生电势。
汤姆逊定理---由温差引起的电势。
当组成热电偶的导体材料均匀时,其热电势的大小与导体本身的长度和直径大小无关,只与导体材料的成分及两端的温度有关。
因此,用各种不同的导体或半导体可做成各种用途的热电偶,以满足不同温度对象测量的需要。
1.2热电偶三大定律均质导体定律由单一均质金属所形成之封闭回路，沿回路上每一点即使改变温度也不会有电流产生。
亦即，E = 0。
由2种均质金属材料A与B所形成的热电偶回路中，热电势E与接点处温度t1、t2的相关函数关系，不受A与B之中间温度t3与t4之影响。
中间金属定律在由A与B所形成之热电偶回路两接合点以外的任意点插入均质的第三金属C，C之两端接合点之温度t3若为相同的话，E不受C插入之影响。
在由A与B所形成之热电偶回路，将A与B的接合点打开并插入均质的金属C 时，A与C接合点的温度与打开前接合点的温度相等的话，E不受C插入的影响。
如右图所示，对由A 与B所形成之热电偶插入第3之中间金属C，形成由A与C、C与B之2组热电偶。
接合点温度保持t1与t2的情况下，E AC + E CB = E AB。
中间温度定律的异种金属A、B、C‧‧‧G所形成的封闭回路，封闭回路之全体或是全部的接合点保持在相等的温度时，此回路的E=0。
如右图所示，A与B 所形成之热电偶，两接合点之温度为t1与t2时之E为E12，t2与t3时之E为E13的话，E12 + E23 = E13。
此时，称t2为中间温度。
以中间温度t2选择如0℃这样的标准温度，求得相对0℃任意的温度t1、t2、t3‧‧‧tn之热电动势，任意两点间之热电动势便可以计算求得。
如右图所示，对于使用补偿导线之热电偶回路适用以上之观念。
A与B为热电偶，C 与D为A、B用之补偿导线，M为数字电压计，计算后可得下面关系式：E = E AB (t1) － E AB (t3)也就是说，M 所测定之电位差是由t1、t3所决定，不受t2之影响。
2.懂设备结构2.1热电偶的结构热电偶是有两根不同导体(或称电极)构成的.这两根导体一端焊接在一起,成为热端(或称工作端),测温时将此端处于被测介质中。
另一端称为冷端(或自由端),接入二次仪表(显示仪表)或电测设备。
a、普通型热电偶:是应用最多的,主要用来测量气体、蒸汽和液体等介质的温度。
根据测温范围及环境的不同,所用的热电偶电极和保护套管的材料也不同,但因使用条件基本类似,所以这类热电偶已标准化、系列化。
按其安装时的连接方法可分为螺纹连接合法兰连接两种。
b、铠装热电偶:又称缆式热电偶,是由热电极(多数采用的是铂丝,也有用镍丝的)、绝缘材料(通常为氧化镁粉末)和金属保护管三者结合,经拉制而成一个坚实的整体。
铠装热电偶有单支(双芯)和双支(四芯)之分,其测量端有露头型、接壳型和绝缘型三种基本形式。
铠装热电偶的参比端(接线盒)形式有简易式、防水式、防溅式、接插式和小接线盒式等。
铠装热电偶具有体积小、精度高、反应迅速、耐震动、耐冲击、机械强度高、可绕性好、寿命长、便于安装等优点。
外形尺寸有φ5、φ6、φ8多种,长度为10~1000mm。
2.2、常用热电偶种类(八种)B型------铂铑30-铂铑6 R型-----铂铑13-铂S型------铂铑10-铂 E型------镍铬-康铜J型------铁-康铜K型------镍铬-镍铝T型------铜-康铜N型------镍铬硅-镍硅其中:B、R、S属于贵金属热电偶;K、E、N、J属于廉金属热电偶; T型热电偶用于测量低温。
3.会异常分析3.1热电偶测温系统常见故障原因及处理方法4.能遵守工艺纪律4.1热电偶安装及注意事项a在管道安装中，感温元件的工作端应置于管道中流速最大处。
热电偶的保护套管的末端应越过流束中心线5~10mm。
b感温元件与被测介质形成逆流，应迎着气流流向插入，至少应与被测介质流束方向成90°。
特别情况下也不能顺流安装测温元件，否则会产生测温误差。
c 插深一般不应小于300mm，如果插入深度不够，外露部分又空气流通，这样所测出的温度比实际温度低3~4度。
d在测温元件安装时，应防止电磁场干扰的引入而影响准确测量。
在接线时一定要确保良好接触，拧紧空心螺栓，然后盖紧接线盒盖子，对不得不露在空中的热电偶最好加防雨措施，以防雨淋损坏元件。
为保护补偿导线不受外来的机械损伤和由于外磁场而造成对仪表的影响，补偿导线应加以屏蔽，并且不准有曲折迂回的情况。
e热电偶和热电阻应尽量垂直装在水平或垂直管道上，安装时应有保护套管，以方便检修和更换。
f测量管道内温度时，元件长度应在管道中心线上（即保护管插入深度应为管径的一半）。
g热电偶的冷端应处在同一环境温度下，应使用同型号的补偿导线，且正负要接对。
h高温区使用耐高温电缆或耐高温补偿线。
4.2必须遵守的工艺纪律如何正确使用热电偶补偿导线摘要：在使用热电偶进行温度测量中,热电偶补偿导线的使用比较普遍。
但经调查发现,很多地方由于没有正确使用补偿导线而出现很多问题。
本文介绍了补偿导线的原理,对常见错误使用的形式进行归纳,同时从理论上分析所产生的偏差,指出正确使用方法和注意事项。
关键词热电偶补偿导线使用方法误差热电偶补偿导线已经广泛用于热电偶温度测量中。
如果了解了热电偶补偿导线的原理、功能、作用方法和注意事项,就能充分发挥热电偶补偿导线的作用,否则就会适得其反。
某钢管生产企业新引进的一套球化炉装置,装置的二十多个测温点由于设备安装人员将热电偶正负极接反,且补偿导线还存在多接头现象,再加上设备使用人员对此知识的贫乏,在工作中因炉温不正确导致炉内产品报废,直接经济损失达一百多万元,教训不可谓不深刻。
实际上在众多热电偶测温现场,笔者发现用普通铜导线作连线的占40%,而使用补偿导线作连接线的仅占60%。
究其原因有二：一是由于热电偶设备使用操作人员不了解补偿导线功能,认为既然只要起到连接作用,普通导线即可。
二是设备制造商在安装热电偶时,用的连接线即为普通导线,而在使用者角度总认为设备安装人员都是专业人员,做法总是正确的,没能引起应有的怀疑。
在工业生产中,虽然热电偶作为温度传感器,已经广泛使用于温度测量和控制,人们对此也比较熟悉,但如果在使用中不注意正确的使用方法,就会给测温和控温造成很大的偏离,严重时会直接造成经济损失,所以应该引起重视。
一、热电偶的测温原理简介由2种不同均质材料a、b组成的回路(见图1)称为热电偶。
a、b材料2端连接的接点分别用j1、j2表示,如果j1、j2的接点温度t1和t2不一样,在回路中就会产生电势,通常称为热电势。
当a、b的材料一定时,热电势的大小取决于t1、t2之间的温度差,用公式表示为eab(t1,t2)=eab(t1)+eba(t2)=eab(t1)-eab(t2) (1)式中：eab(t1,t2)———材料为a、b的热电偶,接点温度t1、t2之间的温差电势。
eab(t1)———a、b接点温度为t1时的电势。
eab(t2)、eba(t1)———a、b接点温度为t2时的电势,这2项大小相等,符号相反。
为了统一热电偶材料并进行规范,国家有关标准规定了组成热电偶材料a、b的成分、纯度,并且给出了a、b材料的组合形式,统一用一个字母命名型号,如k型、s型等。
为了使用方便,将各种型号的热电偶温度值与电势关系,统一为相对于0℃时的电势值,这里用t0表示,制成各种型号的热电偶分度表,便于查阅和计算。
这样相对于图1中的形式,公式(1)转化为eab(t1,t2)=eab(t1,t0)-eab(t2,t0) (2)公式(2)就是我们目前使用的实用公式,只要知道t1、t2,可以从分度表中查出eab(t1,t0)和eab(t2,t0)。
图1中左图为原理图,该图中对于热电势无法测量；右图为目前实际使用的测量电路,在热电偶的2极用测量导线连接,根据热电偶中间导体定律,只要右图中接点j2、j3的温度相同,均为t2,并且连接导线均为同种均质材料,图1中的右图与左图是等效的。
二热电偶补偿导线1. 连接导体定律和中间温度定律首先我们来分析热电偶的连接导体定律和中间温度定律,如图2。
实际应用中,测量和控制仪表与热电偶总是有一段距离,如图2所示。
c、d也是2种均质材料,根据热电偶的中间导体定律,可以导出测量的总电势ez的表达式为：ez=eab(t1,t3)+ecd(t3,t2) (3)式(3)就是热电偶连接导体定律。
如果连接的不是一段,总电势ez同样为各个部分之和。
在图2的测量中,我们希望测量端的总电势为热电偶eab(t1,t2),便于控制仪表测量中不至于中间连接产生附加电势,表达式为：eab(t1,t2)=ez=eab(t1,t3)+eab(t3,t2) (4)式(4)中t3称为中间温度,所以也称为中间温度定律。
这样就要求我们找到某种材料c、d,他的特性为：ecd(t3,t2)=eab(t3,t2)(5)满足式(5)的材料我们称为热电偶的补偿导线。
因为热电偶的种类较多,所以热电偶补偿导线的种类也较多。
2. 在工业温度测量和温度控制中正确使用补偿导线工业温度测量、控制中,热电偶使用的位置总是距测量、控制表(下面简称仪表)有一定的距离,因而从热电偶的输出端到测量、控制表的输入端,需使用补偿导线连接。
由于热电偶和补偿导线均有正负极,故接线时应该正极与正极连接,负极与负极连接。
见图3所示。
图3中由于t3和t2的温度差会给测量带来误差,补偿导线的作用就是补偿t3和t2,不同种类的热电偶,要使用相应型号的补偿导线,不同型号的补偿导线不能混用。
三、常见补偿导线使用中的错误和产生的误差1. 热电偶补偿导线正负极与热电偶接反如果将热电偶补偿导线的正负极与热电偶正负极接反,而热电偶的正负极与仪表的正极连接是正确的,以k型偶为例见图4所示。
这种错误在应用中比较普遍,因为连接后,被控制对象的温度变化趋势与显示仪表是一致的。
加之目前热电偶补偿导线产品很多标注不规范,难以辨认；有些甚至是生产厂家将颜色标错。
下面分析由于这种情况所产生的误差。
如果正确连接,仪表所接收的总热电势为ez=ek(t1,t3)+ekx(t3,t2)=ek(t1,t3)+ek(t3,t2)=ek(t1,t2)(6)因为连接的错误,根据中间导体定律,仪表所接收的总热电势为e′z=ek(t1,t3)+ekx(t3,t2)(7)对于kx延伸型补偿导线,有e′kx(t3,t2)=-ekx(t3,t2)=-ek(t3,t2)(8)计算,仪表测量值由此产生误差为ez′-ez=ek(t1,t3)-ek(t3,t2)-ek(t1,t3)-ek(t3,t2)=2ek(t3,t2)(9)一般工业炉附近的温度,至少比控制间的温度高8℃。