概述 熱電偶是一種感溫元件，是一種機表。它直接測量溫度，並把溫度信號轉
換成熱電動勢信號, 通過電氣機表（二次機表）轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質導體組成閉合回路,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，這就是所謂的塞貝克效應。兩種不同成份的均質導體為熱電療，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處於某個恒定的溫度下。根據熱電動勢與溫度的函數關系, 制成熱電偶分度表; 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，隻要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產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，可接入測量機表， 測得熱電動勢後，即可知道被測介質的溫度。
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系。若測量時，冷端的（環境）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於冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償。
附：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
常見問題
對於熱電偶的熱電勢，應註意如下幾個問題：
1：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端與冷端兩端溫度函數的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數；
2 ：熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，
3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後，熱電偶熱電勢的大小，隻與熱電偶的溫度差有關；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。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。
工作原理
兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電療）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，這種現象稱為熱電效應，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）；冷端與顯示機表或配套機表連接，顯示機表會指出熱電偶所產生的熱電勢。
熱電偶實際上是一種能量轉換器，它將熱能轉換為電能，用所產生的熱電勢測量溫度，對於熱電偶的熱電勢，應註意如下幾個問題：
1：熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數的差，而不是熱電偶冷端與工作端，兩端溫度差的函數；
2 ：熱電偶所產生的熱電勢的大小，當熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關，隻與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關；
3：當熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定後，熱電偶熱電勢的大小，隻與熱電偶的溫度差有關；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。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路，如圖所示。當導體A和B的兩個執著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現象稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。
特點
◆裝配簡單，更換方便 ◆壓簧式感溫元件，抗震性能好
◆測量范圍大（－200℃～1300℃,特殊情況下－270℃～2800℃）
◆ 機械強度高，耐壓性能好
◆ 耐高溫可達2800度
種類
常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調用標準熱電偶是指國傢標準規定瞭其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示機表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用於某些特殊場合的測量。標準化熱電偶我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產，並指定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。
熱電偶結構
熱電偶的結構形式為瞭保證熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結
構要求如下：
①組成熱電偶的兩個熱電療的焊接必須牢固；
②兩個熱電療彼此之間應很好地絕緣，以防短路；
③補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
④保護套管應能保證熱電療與有害介質充分隔離。
常用熱電偶材料
熱電偶分度號熱電療材料 使用溫度范圍（℃）
正極 負極
S鉑銠合金（銠含量10 %） 純鉑 0-1400
R 鉑銠合金（銠含量13 %） 純鉑 0-1400
B 鉑銠合金（銠含量30%） 鉑銠合金（銠含量6% ） 0-1400
K 鎳鉻 鎳矽 -200-+1000
T 純銅 銅鎳 -200-+300
J 鐵 銅鎳 -200-+600
N 鎳鉻矽 鎳矽 -200-+1200
E 鎳鉻 銅鎳 -200-+700
熱電偶的種類:裝配熱電偶，鎧裝熱電偶，端麵熱電偶，壓簧固定熱電偶，高溫熱電偶，鉑銠熱電偶，防腐熱電偶，耐磨熱電偶，高壓熱電偶，特殊熱電偶，手持式熱電偶，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，對它的要求是多方麵的。為瞭保證工程技術中的可靠性，以及足夠的測量精度，並不是所有材料都能組成熱電偶，一般對熱電偶的電療材料，基本要求是：（1）、在測溫范圍內，熱電性質穩定，不隨時間而變化，有足夠的物理化學穩定性，不易氧化或腐蝕；（2）、 電阻溫度系數小，導電率高，比熱小；（3）、測溫中產生熱電勢要大，並且熱電勢與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數關系；（4）、材料復制性好，機械強度高，制造工藝簡單，價格便宜。
類別
| 熱電偶類別 | 代號 | 分度號 | 測溫范圍 | 允許偏差限 |
| 鉑銠30－鉑銠6 | WRR | B | 0－1800℃ | ±0.25%t |
| 鉑銠10－鉑 | WRP | S | 0－1600℃ | ±0.25%t |
| 鎳鉻－鎳矽 | WRN | K | 0－1300℃ | ±0.75%t |
| 鎳鉻－康銅 | WRE | E | 0－800℃ | ±0.75%t |
| 鉑銠13-鉑 | WRB | R | 0-1600℃ | ±0.25%t |
熱電偶公稱壓力：一般是指在工作溫度下保護管所能承受的靜態外壓而破裂。熱電偶最小插入深度：應不小於其保護套管外徑的8－10倍（特列產品例外）絕緣電阻：當周圍空氣溫度為15－35℃，相對濕度＜80％時絕緣電阻≥5兆歐（電壓100V）。具有防濺式接線盒的熱電偶，當相對溫度為93±3℃時，絕緣電阻≥0.5兆歐（電壓100V）高溫下的絕緣電阻，熱電偶在高溫下，其熱電療（包括雙支式）與保護管以及雙支熱電療之間的絕緣電阻（按每米計）應大於下表規定的值。
熱電偶的基本定律
1，均質導體定律
由同一種均質材料（導體或半導體）兩端焊接組成閉合回路，無論導體截麵如何以及溫度如何分佈，將不產生接觸電勢，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導體或半導體構成。若熱電療材料不均勻，由於溫度梯存在，將會產生附加熱電勢。
2，中間導體定律
在熱電偶回路中接入中間導體（第三導體），隻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。
應用:依據中間導體定律，在熱電偶實際測溫應用中，常采用熱端焊接、冷端開路的形式，冷端經連接導線與顯示機表連接構成測溫系統。
有人擔心用銅導線連接熱電偶冷端到機表讀取mV值，在導線與熱電偶連接處產生的接觸電勢會使測量產生附加誤差。根據這個定律，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、T0）間的熱電勢，等於熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數和。Tn稱中間溫度。
應用:由於熱電偶E-T之間通常呈非線性關系,當冷端溫度不為0℃時，不能利用已知回路實際熱電勢E（t,t0)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（t,t0)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。初學者經常不按中間溫度定律
來修正!
4，參考電療定律
這個定律是專業人士才研究、關註的，一般生產、使用環節的人士不太瞭解，簡單說明就是：用高純度鉑絲做標準電療，假設鎳鉻-鎳矽熱電偶的正負極分別和標準電療配對，他們的值相加是等於這支鎳鉻-鎳矽的值。
熱電偶的安裝要求
對熱電偶與熱電阻的安裝,應註意有利於測溫準確,安全可考及維修方便,而且不影響設備運行和生產操作.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註意以下幾點:
1、為瞭使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電偶或熱電阻.
2、帶有保護套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失,為瞭減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度:
(1)對於測量管道中心流體溫度的熱電偶,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電偶或熱電阻插入深度應選擇100毫米;
(2)對於高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為瞭減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發生斷裂,可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電偶.淺插式的熱電偶保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小於75mm;熱套式熱電偶的標準插入深度為100mm;
(3)假如需要測量是煙道內煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電偶或熱電阻插入深度1 m即可.
(4)當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管.
熱電偶的正確使用
正確使用熱電偶不但可以準確得到溫度的數值，保證產品合格，而且還可節省熱電偶的材料消耗，既節省資金又能保證產品質量。安裝不正確，熱導率和時間滯後等誤差，它們是熱電偶在使用中的主要誤差。
1、安裝不當引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等，換句話說，熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應為保護管直徑的8～10倍；熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃；熱電偶的安裝應盡可能避開強磁場和強電場，所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內以免引入乾擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內，當用熱電偶測量管內氣體溫度時，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣瞭，保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入乾擾，由此引起的誤差有時可達上百度。
3、熱惰性引入的誤差
由於熱電偶的熱惰性使機表的指示值落後於被測溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電療較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時，甚至可將保護管取去。由於存在測量滯後，用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯後越大，熱電偶波動的振幅就越小，與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數大的熱電偶測溫或控溫時，機表顯示的溫度雖然波動很小，但實際爐溫的波動可能很大。為瞭準確的測量溫度，應當選擇時間常數小的熱電偶。時間常數與傳熱系數成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要減小時間常數，除增加傳熱系數以外，最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用導熱性能好的材料，管壁薄、內徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中，使用無保護套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應及時校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時，如保護管上有一層煤灰，塵埃附在上麵，則熱阻增加，阻礙熱的傳導，這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此，應保持熱電偶保護管外部的清潔，以減小誤差。
故障處理案例
熱電偶輸入產生故障判別法
按照機表接線圖進行正確接線通電後，機表先是顯示機表的熱電偶分度號，接著顯示機表量程范圍，再測機表下排的數位管顯示設定溫度，機表上排數位管顯示測量溫度。若機表上排數位管顯示不是發熱體的溫度，而顯示“OVER”、“0000”或“000”等狀況，說明機表輸入部位產生故障,應作如下試驗：
A）把熱電偶從機表熱電偶輸入端拆下，再用任何一根導線把機表熱電偶輸入端短路。通電時，機表上排數位管顯示值約為室溫時，說明熱電偶內部連線開路，應更換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀況，說明機表在運輸過程中，機表的輸入端被損壞，要調換機表。
B）把上述故障機表的熱電偶拆去，換用旁邊運行正常的同種分度號機表上接入的熱電偶，通電後，原故障機表上排數位管顯示發熱體溫度時，說明熱電偶內部連線開路，更換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀況，說明機表在運輸過程中，機表的輸入端被損壞，要更換機表。
C）把有故障的熱電偶從機表上拆下來，用萬用表放在測量歐姆（R）*1檔，用萬用表兩表棒去測熱電偶兩端，若萬用表上顯示的電阻值很大，說明熱電偶內部連接開路，更換同類型熱電偶。否則有一定阻值，說明機表輸入端有問題，應更換機表。
2）按照機表接線圖接線正確，若機表通電後，機表上排數位管顯示有負值等現象，說明接入機表的熱電偶“+”與“—”接錯而造成的。隻要重新調換一下即可。
3）接線正確機表在運行時，機表上排數位管顯示的溫度與實際測量的溫度相差40ºC~70ºC。甚至相差更大，說明機表的分度號與熱電偶的分度號搞錯。按熱電偶分度號B、S、K、E等熱電偶的溫度（ºC）與毫伏（MV）值的對應關系來看，同樣溫度（ºC）的情況下，產生的毫伏值（MV）B分度號最小，S分度號次小，K分度號較大，E分度號最大，按照此原理來判別。
溫度補償
由於熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到機表的距離都很遠，為瞭節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控制室內，連接到機表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用隻起延伸熱電療，使熱電偶的冷端移動到控制室的機表端子上，它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須註意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。
和熱電阻區別
第一、信號的性質，熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產生正的或者是負的阻值變化；而熱電偶是產生感應電壓的變化，他隨溫度的改變而改變。.雖然都是接觸式測溫機表,但它們的測溫范圍不同，熱電偶使用在溫度較高的環境，如鉑銠30---鉑銠6(B型)測量范圍為300度~~1600度,短期可測1800度。S型測一20~~1300(短期1600),K型測一50~~1000，短期1200).XK型一50~~600(800),E型一40~~800(900).還有J型，T型等。這類機表一般用於500度以上的較高溫度，低溫區時輸出熱電勢很，當電勢小時，對抗乾擾措施和二次表和要求很高,否則測量不準,還有，在較低的溫度區域，冷端溫度的變化和環境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出，不易得到全補償。這時在中低溫度時，一般使用熱電阻測溫范圍為一200~~500,甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到1K左右的低溫).現在正常使用鉑熱電阻Pt100，(也有Pt50、100和50代表熱電阻在0度時的阻值。在舊分度號中用BA1,BA2來表示,BA1在0度時阻值為46歐姆，在工業上也有用銅電阻,分度號為CU50和CU100，但測溫范圍較小，在一50~~150之間，在一些特殊場合還有銦電阻、錳電阻等)。
第二、兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣，熱阻一般檢測0-150度溫度范圍（當然可以檢測負溫度），熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍（甚至更高）所以，前者是低溫檢測，後者是高溫檢測。
第三、從材料上分，熱阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由於溫度的變化，在兩個不同金屬絲的兩端產生電勢差。
第四、工作中的現場判斷
熱電偶有正負極、補償導線也有正負之分，首先保證連接，配置確.在運行中。常見的有短路,斷路,接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(根據表麵顏色來鑒別)。檢查時，要使熱電偶與二次表分開，用工具短接二次表上的補償線，表指示室溫再短接熱電偶接線端子，表批示熱電偶所在的環境溫度(不是，補償線有故障)，再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常，請檢查工藝）。
熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷，在運行中，懷疑短路，隻要將電阻端拆下一個線頭看顯示機表，如到最大，熱電阻短路回零，導線短路，保證正常連接和配置時，表值顯示低或不穩，保護管可能性進水瞭顯示最大，熱電阻斷路顯示最小短路。耐磨熱電偶
耐磨熱電偶是電廠循環流化訂鍋爐,沸騰鍋爐,粉磨煤機造氣爐和水泥廠系列窯頭,窯尾,爐頭罩及化工,冶煉等高溫耐磨環境較為理想的高技術類專用產品,G系列博采眾長,采用獨特的工藝配方,在失態平衡中制作出耐磨合金該產品與普通不銹鋼金屬,金屬陶瓷保護管,與市場上同類耐磨合金保護管相比,其使用壽命提高1-5倍.由於環境溫度差,溫控點過高,振動較大,鼓風機風速過高,磨損嚴重,造成溫度測量非常困難,使用壽命很短暫,一般的耐磨合金隻有10-90天就磨透損壞,燒彎,折斷,造成熱電偶損壞,給用戶帶來很大的損失和不必要的麻煩,本公司生產的G系列彌補瞭這個缺點.G系列抗沖刷,耐磨熱電偶經過數百廠傢,每年近萬次的使用,反應很好,在很多場合具有領先同行的實力,完全可以同進口產品相媲美.該產品具有抗振,耐磨,耐腐蝕,靈敏度高,穩定性好,準確性高,使用壽命長等優點,是目前電廠,水泥廠,化工冶煉廠等高溫耐磨領域首選溫度測量保護管.
主要技術參數
電氣出口：M20×1.5，NPT1/2
耐磨頭硬度：HRC60-65
防護等級：IP65
熱電偶的安裝要求及註意事項
對熱電偶與熱電阻的安裝,應註意有利於測溫準確,安全可考及維修方便,而且不影響設備運行和生產操作.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註意以下幾點:
1、為瞭使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電偶或熱電阻.
2、帶有保護套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失,為瞭減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度:
(1)對於測量管道中心流體溫度的熱電偶,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電偶或熱電阻插入深度應選擇100毫米;
(2)對於高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為瞭減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發生斷裂,可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電偶.淺插式的熱電偶保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小於75mm;熱套式熱電偶的標準插入深度為100mm;
(3)假如需要測量是煙道內煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電偶或熱電阻插入深度1 m即可.
(4)當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管.
批發市場僅提供代購諮詢服務，商品內容為廠商自行維護，若有發現不實、不合適或不正確內容，再請告知我們，查實即會請廠商修改或立即下架，謝謝。
