、熱電偶
熱電偶是工業上zui常用的(de)溫度檢測(ce)元(yuan)件之(zhi)。
其優點是：
①測量精(jing)度高。因(yin)熱電偶直接(jie)(jie)與被測對象接(jie)(jie)觸，不(bu)受中間介(jie)質的影響。
②測(ce)量(liang)范圍廣(guang)。常用的熱(re)(re)電(dian)偶(ou)從(cong)-50~+1600℃均(jun)可邊續測(ce)量(liang)，某(mou)些殊熱(re)(re)電(dian)偶(ou)zui低(di)可測(ce)到(dao)-269℃（如金鐵鎳鉻），zui高可達+2800℃（如鎢-錸）。
③構造簡單，使用方(fang)(fang)便。熱電(dian)偶通(tong)常(chang)是由兩種不(bu)(bu)同的金屬絲組成，而且不(bu)(bu)受大小(xiao)和開頭(tou)的限制，外有保護套管(guan)，用起來非(fei)常(chang)方(fang)(fang)便。
1．熱電偶測(ce)溫基(ji)本原理(li)
將兩種不同材料的導體或半(ban)導體A和(he)B焊接起來，構成個閉合回路，如圖2-1-1所示。當導體A和(he)B的兩個執著點1和(he)2之間(jian)存在溫(wen)差時，兩者(zhe)之間(jian)便產生電(dian)動(dong)勢,因(yin)而(er)在
回(hui)路(lu)中形成個(ge)大(da)小的電(dian)(dian)流,這種現象(xiang)稱為熱(re)(re)電(dian)(dian)效應(ying)。熱(re)(re)電(dian)(dian)偶就是利用這效應(ying)來(lai)工(gong)作的。
2．熱電(dian)偶的種類及結構(gou)形成
（1）熱電偶的種類
常用(yong)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)可(ke)分(fen)為標(biao)準(zhun)(zhun)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)和(he)非標(biao)準(zhun)(zhun)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)兩大類(lei)。所調(diao)用(yong)標(biao)準(zhun)(zhun)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)是指家標(biao)準(zhun)(zhun)規定了其熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢與溫(wen)度的(de)(de)(de)關(guan)系、允許誤差、并(bing)有統的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)分(fen)度表(biao)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)，它有與其配(pei)套的(de)(de)(de)顯示儀(yi)表(biao)可(ke)供選用(yong)。非標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)(hua)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)在(zai)使用(yong)范圍或數量級(ji)上均不及標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)(hua)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)，般也(ye)沒有統的(de)(de)(de)分(fen)度表(biao)，主要用(yong)于某些殊場合的(de)(de)(de)測量。標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)(hua)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)我從1988年1月(yue)1日起，熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)和(he)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻全部按IEC際標(biao)準(zhun)(zhun)生產，并(bing)S、B、E、K、R、J、T七種標(biao)準(zhun)(zhun)化(hua)(hua)熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)為我統設計型熱(re)(re)(re)(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)(ou)。
（2）熱(re)電(dian)偶的(de)結構形式為了保(bao)證(zheng)熱(re)電(dian)偶可靠、穩定地工作(zuo)，對它的(de)結構要求(qiu)如(ru)下：
①組(zu)成熱電偶的兩個熱電的焊(han)接必須牢(lao)固；
②兩個(ge)熱電彼此之間應很好地緣，以防短(duan)路；
③補償導線(xian)與熱電(dian)偶自由端的連接(jie)要方便可靠；
④保(bao)護套(tao)管(guan)應能保(bao)證(zheng)熱(re)電與有害(hai)介質充分(fen)隔離。
3．熱電偶冷端的溫度補償(chang)
由(you)于熱(re)(re)電(dian)偶的材料(liao)般都比較貴(gui)重(zhong)（別(bie)是采(cai)(cai)用(yong)(yong)貴(gui)金屬時(shi)），而測溫(wen)(wen)點到儀表(biao)的距離都很遠，為了節省熱(re)(re)電(dian)偶材料(liao)，降低成本(ben)，通常采(cai)(cai)用(yong)(yong)補償導(dao)線把熱(re)(re)電(dian)偶的冷端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)（自由(you)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)）延(yan)(yan)伸(shen)到溫(wen)(wen)度比較穩定的控制室(shi)內，連接到儀表(biao)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi)上(shang)。必須指出，熱(re)(re)電(dian)偶補償導(dao)線的作用(yong)(yong)只起延(yan)(yan)伸(shen)熱(re)(re)電(dian)，使(shi)熱(re)(re)電(dian)偶的冷端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)移動到控制室(shi)的儀表(biao)端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)子(zi)上(shang)，它(ta)本(ben)身并不能(neng)消除冷端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度變化對測溫(wen)(wen)的影響，不起補償作用(yong)(yong)。因(yin)此(ci)，還需采(cai)(cai)用(yong)(yong)其(qi)他修(xiu)正(zheng)方法來補償冷端(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)溫(wen)(wen)度t0≠0℃時(shi)對測溫(wen)(wen)的影響。
在使用熱電(dian)偶補(bu)償(chang)導線(xian)時必須注(zhu)意型號相配，性(xing)不能接錯，補(bu)償(chang)導線(xian)與熱電(dian)偶連接端(duan)的溫度不能超過100℃。
二、熱電(dian)阻
熱(re)電阻是(shi)中低溫(wen)區(qu)zui常用(yong)的(de)(de)(de)(de)種(zhong)溫(wen)度檢測器。它(ta)的(de)(de)(de)(de)主要點(dian)是(shi)測量精度高(gao)，性能(neng)穩定。其中鉑熱(re)是(shi)阻的(de)(de)(de)(de)測量度是(shi)zui高(gao)的(de)(de)(de)(de)，它(ta)不僅廣泛應用(yong)于工業測溫(wen)，而(er)且被制成(cheng)標準的(de)(de)(de)(de)基準儀(yi)。
1．熱電阻測(ce)溫(wen)原(yuan)理及材(cai)料
熱電阻(zu)測(ce)溫(wen)是基于金屬導體的電阻(zu)值隨溫(wen)度的增加而增加這性來進行溫(wen)度測(ce)量的。
熱電阻(zu)大都由(you)純金屬材料制(zhi)(zhi)成，目前應用zui多(duo)的是鉑和銅(tong)，此外，現(xian)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制(zhi)(zhi)造熱電阻(zu)。
2．熱電阻的(de)結構
（1）精通(tong)型熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)工業(ye)常用熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)感(gan)溫(wen)元件(jian)（電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)體）的(de)(de)結構及(ji)點見(jian)表2-1-11。從(cong)熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)測(ce)溫(wen)原理可知，被(bei)測(ce)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)變化(hua)是直接通(tong)過熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)阻(zu)(zu)(zu)值的(de)(de)變化(hua)來(lai)測(ce)量的(de)(de)，因此，熱(re)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)體的(de)(de)引出線(xian)(xian)等各種導(dao)線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)變化(hua)會(hui)給溫(wen)度(du)(du)測(ce)量帶(dai)來(lai)影(ying)響。為消(xiao)除引線(xian)(xian)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)(zu)(zu)的(de)(de)影(ying)響同般采用三(san)線(xian)(xian)制或四(si)線(xian)(xian)制，有關具體內容參見(jian)本篇第三(san)章*節.
（2）鎧裝熱電阻(zu)鎧裝熱電阻(zu)是由感溫元(yuan)件（電阻(zu)體(ti)(ti)）、引線、緣(yuan)材料、不銹鋼(gang)套(tao)管組(zu)合(he)而成的(de)堅實體(ti)(ti)，如(ru)圖2-1-7所(suo)示，它的(de)外徑般(ban)為φ2~φ8mm，zui小可達(da)φmm。與普(pu)通型熱電阻(zu)相比(bi)，它有下列(lie)優點：①體(ti)(ti)積小，內部(bu)無空氣(qi)隙(xi)，熱慣性上(shang)，測量滯后小；②機(ji)械(xie)性能(neng)好、耐振(zhen)，抗沖(chong)擊(ji)；③能(neng)彎曲，便于安裝④使用壽(shou)命(ming)長。
（3）端面(mian)熱電(dian)阻端面(mian)熱電(dian)阻感溫(wen)(wen)元件(jian)由殊處理的電(dian)阻絲(si)材繞制(zhi)，緊貼在溫(wen)(wen)度計端面(mian)，其結構如圖(tu)2-1-8所示(shi)。它(ta)與(yu)般軸向熱電(dian)阻相比，能更正確和快速地(di)反映被測端面(mian)的實際(ji)溫(wen)(wen)度，適(shi)用于測量軸瓦和其他機件(jian)的端面(mian)溫(wen)(wen)度。
（4）隔爆(bao)(bao)型熱(re)電阻隔爆(bao)(bao)型熱(re)電阻通過殊結構的接線(xian)盒，把其外殼內(nei)(nei)部爆(bao)(bao)炸(zha)性混合氣體因(yin)受(shou)到(dao)火花或電弧(hu)等(deng)影響(xiang)而發生(sheng)的爆(bao)(bao)炸(zha)局限在接線(xian)盒內(nei)(nei)，生(sheng)產現(xian)場(chang)不(bu)會(hui)引超爆(bao)(bao)炸(zha)。隔爆(bao)(bao)型熱(re)電阻可(ke)用于Bla~B3c級區(qu)內(nei)(nei)具有爆(bao)(bao)炸(zha)危險場(chang)所的溫度測(ce)量。
3．熱電阻測溫系統的組成
熱電(dian)阻測溫系統般由熱電(dian)阻、連接(jie)導線和顯示儀表等組成(cheng)。
必須注意以下兩(liang)點：
①熱電阻和顯示(shi)儀表的(de)分(fen)度號必須致
②為了消除連接(jie)導線(xian)電(dian)阻變化(hua)的(de)影響，必(bi)須采(cai)用(yong)三線(xian)制接(jie)法。
（1）鎧裝(zhuang)熱電(dian)阻鎧裝(zhuang)熱電(dian)阻是由感溫(wen)元件（電(dian)阻體）、引線、緣材料、不(bu)銹鋼套管組合而成的(de)堅(jian)實體，如圖2-1-7所示，它的(de)外徑般為φ2~φ8mm，zui小可達φmm。
與普通型熱電阻(zu)相比(bi)，它有下列優(you)點：①體積小，內部無空氣隙，熱慣性上，測(ce)量滯后小；②機械(xie)性能(neng)好(hao)、耐(nai)振(zhen)，抗沖擊；③能(neng)彎曲，便于安裝④使(shi)用壽(shou)命(ming)長。
（2）端(duan)(duan)面(mian)熱(re)(re)電(dian)阻(zu)(zu)端(duan)(duan)面(mian)熱(re)(re)電(dian)阻(zu)(zu)感(gan)溫元(yuan)件由殊處理的電(dian)阻(zu)(zu)絲材(cai)繞(rao)制，緊貼(tie)在(zai)溫度計端(duan)(duan)面(mian)，其(qi)結構(gou)如(ru)圖(tu)2-1-8所示。它與般軸向熱(re)(re)電(dian)阻(zu)(zu)相比，能更正確(que)和(he)(he)快速地(di)反映被(bei)測端(duan)(duan)面(mian)的實際溫度，適(shi)用(yong)于測量(liang)軸瓦(wa)和(he)(he)其(qi)他機件的端(duan)(duan)面(mian)溫度。
（3）隔(ge)爆型(xing)熱(re)(re)電阻隔(ge)爆型(xing)熱(re)(re)電阻通過殊結構(gou)的接線盒，把其外殼內部(bu)爆炸性混(hun)合氣體因(yin)受(shou)到火花或電弧等(deng)影
電(dian)阻體的斷路修理(li)必然要改變電(dian)阻絲(si)的長短而影響電(dian)阻值，為(wei)此更換新的電(dian)阻體為(wei)好，若(ruo)采用焊接修理(li)，焊后(hou)要校驗合格后(hou)才能使用。
