热电偶知识
热电偶
我们在使用热分析仪器时，经常会遇到温度测量的热电偶，而热电偶有K型、S型、R型等等。以下是有关热电偶的小知识。用户如果需要热电偶，也可来电咨询。
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。
热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：
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~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到
-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
3.构造简单，使用方便。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。
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，对于热电偶的热电势，应该注意以下基本概念：
?热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；
?热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
?当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
常用热电偶丝材及其性能
１、铂铑10-铂热电偶（Ｓ型，也称为单铂铑热电偶）Orton使用的就是这种热电偶
该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂；它的特点是：
?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；
?精度高，它是在所有热电偶中，准确度等级最高的，通常用作标准或测量较高的温度；
?使用范围较广，均匀性及互换性好；
?主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。
2、镍铬-镍硅（镍铝）热电偶（Ｋ型）
该热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金，负极为含硅3%的镍硅合金（有些国家的产品负极为纯镍）。可测量0～1300℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200℃，长期使用温度为1000℃，其热电势与温度的关系近似线性，价格便宜，是目前用量最大的热电偶。
Ｋ型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶，不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛下裸丝使用；当氧分压较低时，镍铬极中的铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。
Ｋ型热电偶的缺点：
?热电势的高温稳定性较Ｎ型热电偶及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000℃）往往因氧化而损坏；
?在250～500℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温降温过程中，其热电势示值不一样，其差值可达2～3℃；
?负极在150～200℃范围内要发生磁性转变，在室温至230℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其是在磁场中使用时往往出现与时间无关的热电势干扰；
?长期处于高通量中系统辐照环境下，由于负极中的锰(Ｍn)、钴(Ｃo)等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，致使热电势发生较大变化。
返回3、镍铬硅-镍硅热电偶（Ｎ型）Orton的低温膨胀仪上使用的就是这种热电偶
该热电偶的主要特点是：在1300℃以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温性能好，另外，在400～1300℃范围内，Ｎ型热电偶的热电特性的线性比Ｋ型偶要好；但在低温范围内（-200～400℃）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。
4、铂铑30-铂铑6热电偶（Ｂ型）
该热电偶的正极是含铑30%的铂铑合金，负极为含铑6%的铂铑合金，在室温下，其热电势很小，故在测量时一般不用补偿导线，可忽略冷端温度变化的影响；长期使用温度为1600℃，短期为1800℃，因热电势较小，故需配用灵敏度较高的显示仪表。
Ｂ型热电偶适宜在氧化性或中性气氛中使用，也可以在真空气氛中的短期使用；即使在还原气氛下，其寿命也是Ｒ或Ｓ型的10～20倍；由于其电极均由铂铑合金制成，故不存在铂铑－铂热电偶负极上所有的缺点、在高温时很少有大结晶化的趋势，且具有较大的机械强度；同时由于它对于杂质的吸收或铑的迁移的影响较少，因此经过长期使用后其热电势变化并不严重、缺点价格昂贵。
5、铂铑13-铂热电偶（R型）
铂铑13-铂热电偶（R型热电偶）为贵金属热电偶。该热电偶的正极（RP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为13%，含铂为87%，负极（RN）为纯铂，长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。
R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。其物理，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R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当，在我国一直难于推广，除在进口设备上的测温有所应用外，国内测温很少采用。1967年至1971年间，英国NPL，美国NBS和加拿大NRC 三大研究机构进行了一项合作研究，其结果表明，R型热电偶的稳定性和复现性比S型热电偶均好，我国目前尚未开展这方面的研究。
R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。
6、铜-铜镍热电偶（Ｔ型）
T型热电电偶,该热电偶的正极为纯铜，负极为铜镍合金（也称康铜），其主要特点是：在贱金属热电偶中，它的准确度最高、热电极的均匀性好；它的使用温度是-200～350℃，因铜热电极易氧化，并且氧化膜易脱落，故在氧化性气氛中使用时，一般不能超过300℃，在-200～300℃范围内，它们灵敏度比较高，铜－康铜热电偶还有一个特点是价格便宜，是常用几种定型产品中最便宜的一种。
7、铁-康铜热电偶（Ｊ型）
J型热电偶,该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜镍合金），具特点是价格便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200～800℃，但常用温度只是500℃以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗线径的丝材，尚可在高温中使用且有较长的寿命；该热电偶能耐氢气及一氧化碳等气体的腐蚀，但不能在高温（例如500℃）含硫的气氛中使用。
目录 电工学基础知识 (3) 1.为什么一般绝缘材料的绝缘电阻随着温度的升高而减小，而金属导体的电阻却 随着温度升高而增加? (3) 2.什么叫静电感应？ (3) 3.什么叫静电屏蔽？ (3) 4.尖端放电的工作原理是什么？ (3) 5.什么是热电效应? (4) 6.什么是光电效应？ (4) 7.什么是电流的热效应?它有何利弊? (4) 8.为什么直流不能通过电容器而交流电能通过电容器？ (4) 9.什么是“左手定则”?什么是“右手定则”?分别说明它们的用途。 (4) 10.什么叫自感现象、自感电动势和自感?什么叫互感现象、互感电动势和互感? 5 11.什么叫集肤效应？ (5) 12.什么叫涡流？涡流的产生有哪些危害？ (5) 13.常用的电阻器阻值标示方法有哪些？各是怎样表示的？ (5) 14.常用的电容器容量标示方法有哪些？ (6) 15.电路的基本物理量有哪些？ (6) 16.什么是电路的有载工作状态、开路与短路？ (6) 17.短路的原因是什么？有什么危害？生产中能否利用短路？ (7) 18.如何理解额定值与实际值的关系？ (7) 19.什么叫交流电？什么是正弦交流电？正弦量的三要素是什么？ (7) 20.什么是交流电的最大值、瞬时值和有效值? (7) 21.什么是周期、频率和角频率？ (7) 22.什么是相位(ωt+φ)、初相位φ、相位差Δφ？ (8) 23.正弦有哪几种表示方法？ (8) 24.什么叫感抗、容抗和阻抗？ (9) 25.什么是视在功率、有功功率、无功功率？ (9) 26.什么是电压三角形、阻抗三角形和功率三角形？ (9) 27.什么是谐振、串联谐振、并联谐振？ (10) 28.串联谐振有什么特点？ (11) 29.并联谐振有什么特点？ (11) 30.什么叫功率因数（cosφ）？怎样提高功率因数？ (11) 31.什么是三相电路?采用三相电路的原因是什么？ (12) 32.什么叫端线、中点、中线线电压、相电压、相电流、线电流？ (12) 33.三相功率如何计算？ (12) 34.什么是换路与换路定律？ (13) 35.什么是微分电路与积分电路？它们有什么不同？ (13) 36.什么叫磁路？ (13) 37.变压器为什么不能使直流电变压？ (14) 38.三相异步电动机的工作原理是怎样的？ (14) 39.何为转差率？怎样改变异步电动机的转速？ (14)
湖南大学实验指导书 课程名称：实验类型： 实验名称：热电阻热电偶温度传感器校准实验 学生姓名：学号：专业： 指导老师：实验日期：年月日 一、实验目的 1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理 2.学会热电偶温度计的制作与校正方法 3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理 4.掌握电位差计的原理和使用方法 5.了解数据自动采集的原理 6.应用误差分析理论于测温结果分析。 二、实验原理 1.热电阻 (1) 热电阻原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。常用铂电阻和铜电阻，铂电阻在0—630.74℃以内，电阻Rt与温度t 的关系为： Rt=R0(1+At+Bt2) R0系温度为0℃时的电阻，铂电阻内部引线方式有两线制，三线制，和四线制三种，两线制中引线电阻对测量的影响最大，用于测温精度不高的场合，三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响，用与高精度温度检测。本实验是三线制连接，其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。 (2) 热电阻的校验 热电阻的校验一般在实验室中进行，除标准铂电阻温度计需要作三定点，（水三相点，水沸点和锌凝固点）校验外，实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法
热电偶热电阻测温应用原理 1热电偶测温的应用原理 1．1热电偶测温基本原理 1．2热电偶的种类与结构形成 1．2.1热电偶的种类 1．2.2热电偶的结构形式 1．3热电偶冷端的温度补偿 1．4温度测量仪表的分类 2热电阻的应用原理 2．1热电阻测温原理与材料 2．2.1精通型热电阻 2．2.2铠装热电阻 2．2.3端面热电阻 2．2.4隔爆型热电阻 2．3热电阻测温系统的组成
热电偶热电阻测温应用原理 1热电偶测温的应用原理 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： 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-501600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如
钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。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。1．1热电偶测温基本原理 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的两个接触点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定大小的电流,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。 1．2热电偶的种类与结构形成 1．2.1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。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与标准化热电偶，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。
电工基础知识 一，通用部分 1，什么叫电路？ 电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。 2，什么叫电源？ 电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3，什么叫负载？ 负载是取用电能的装置，也就是用电设备。 连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。 4，电流的基本概念是什么？ 电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。 电流方向不变的电路称为直流电路。 单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号 I 表示。 电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA 5，电压的基本性质？ 1）两点间的电压具有惟一确定的数值。 2）两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。 3）电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。 4）沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。 电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6，电阻的概念是什么？ 导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号 R 表示，当电压为 1 伏，电流为 1 安时，导体的电阻即为 1 欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。 1 MΩ=1000 KΩ 1 KΩ=1000Ω 7，什么是部分电路的欧姆定律？ 流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。 部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。 8，什么是全电路的欧姆定律？
热电偶温度计 热电现象和关于热电偶的基本定律 热电偶温度计由热电偶、电测仪表和连接导线组成。它被广泛用于测量-200~1300℃范围内的温度。在特殊情况下，可测至2800℃的高温或4K 的低温。热电偶能把温度信号转变为电信号，便于信号的远传和多点切换测量，具有结构简单、制作方便、准确度高、热惯性小等优点。 1. 热电偶测温原理 由两种不同的导体或半导体A 或B 组成的闭合回路，如果使两个接点处于不同的温度t 0、t ，则回路中就有电动势出现，称为热电势，这一现象称为热电效应。热电势是温度t 0和t 的函数，恒定接点温度t 0，则热电势是温度t 的单值函数，只要测得热电势的大小，便可得到被测温度t 。 热电势由温差电势与接触电势组成。 温差电势：是指一根导体上因两端温度不同而产生的热电动势。同一导体两端温度不同时，高温端（测量端、工作端、热端）电子的运动速度大于低温端电子（参比端、自由端、冷端）的运动速度，单位时间内高温端失电子带正电，低温端得电子带负电，高、低温端之间形成一个从高温端指向低温端的静电场。该电场阻止高温端电子向低温端的动；加大低温端电子向高温端的运动速度，当运动达到动态平衡时，导体两端产生相应的电位差，该电位差称为温差电势。温差电势的方向：由低温端指向高温端。 温差电势的大小：，()dt dt t N d N e k t t e t t t t ) (1,00?=，式中k 为波尔兹曼常数；e 为电子电量t N 为导体内的电子密度，是温度的 函数；t 、to 是导体两端的温度。可见温差电势的大小与导体的性质和导体两端温度有关，而与导体长度、截面大小以及沿导体长度方向的温度分布无关。 热端 测量端 工作端 冷端 自由端 参比端 热电极B (e AB ()0t AB (,t t e (0,t t e B 热电偶回路的总电势
实验六热电偶的制作与标定 一. 目的 了解热电偶温度计的工作原理，学会焊接铜—康铜热电偶的方法，并学会热电偶的标定。 二. 热电偶温度计原理、焊接及标定 1. 热电偶温度计工作原理 测温用的温度计大致可以分为下列五类：膨胀式温度计（如水银温度计）、压力表式温度计（如充氮气温度计）、电阻温度计（如铂电阻温度计），热电偶温度计（如铂铑 10 —铂热电偶、镍铬—镍硅热电偶）、辐射式温度计（如光学高温计）。其中热电偶温度计由于在测温中有较高的准确度，所以在工农业生产和科研工作中都广泛地使用。 由两种不同性质金属线或合金丝 A 与 B ，连接组成一个闭合回路称之为热电偶，如图 1 所示。 A 、 B 叫做热电极。如果使两个接点 1 、 2 处于不同的温度，回路中就会产生热电势 E ，这一现象称为热电效应，热电偶就是基于这一效应来测量温度的。
在图 1 所示的热电偶的闭合回路中所产生的热电势 E AB只与热电偶的两种材料的性质和两端的温度有关，与金属丝的长度、截面大小无关。当热电偶材料一定时，则热电势 E AB就只与热电偶两端温度 t 和 t0有关，即 E AB＝（ t，t0）。如果参考端（又称冷端）的温度 t0保持不变，则两端之间热电势 E 12 的大小就可以用来表示测量端（又称热端）1的温度高低。通常将热电偶的冷端放在装有冰水共存的保温瓶中，使其t0恒温于0℃ 。 2. 热电偶的焊接 热电偶的测量端与参考端都是由两种金属焊接制成的。为减小传热误差和滞后，焊接点宜小，其直径应不超过两倍金属丝的直径。焊接的方法可以采用点焊、对焊，如图 2a和b所示。也可以把两个热电偶绞缠在一起再焊，称为绞状点焊，如图 2c 所示，但绞缠圈数不宜超过 2-3 圈。 a b c 图 2 热电偶的热接点 热电偶的两热电极要很好地绝缘，以防短路。如果热电偶地金属是裸线，通常都要用绝缘管套在导线上进行绝缘，聚乙烯或聚四氟乙烯都是在常温范围内采用绝缘管材料。
热电偶基础知识及选型 一、热电偶基础 1. 热电效应：将两根不同的导体连接在一起，当导体的两端温度不一致时，导体构成的回路中就有电流产生，这种现象叫物质的热电效应（塞贝克效应）。热电特性是物质普遍具有的一种物理特性。 2. 热电偶：以测量热电动势的方法来测量温度的一对金属导体。注意是两根不同的均质导体，且只有热电特性曲线线性好、稳定性好、热电势率较大、耐蚀性好的一对金属导体才可用于热电偶。 3. 热电极：构成热电偶的两根金属导体叫热电极，其中一根叫正极，另一根叫负极。 4. 测量端与参比端：热电偶的焊接端叫测量端，也叫热端，另一端用于连接显示仪叫参比端，也叫冷端。 5. 热电动势：热电偶回路中由于测量端和参比端温度不一致时所产生的电动势，叫热电动势，包括温差电势和接触电势两部份。当参比端温度恒定时，热电偶的热电动势大小与测量端温度一一对应。 6. 热电势率：指温度每变化1℃引起热电偶的热电动势的变化值，又称“塞贝克系数”，单位为μV/℃。温度需换算成热电动势才能进行运算。 7. 热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、中间温度定律、连接导体定律、参考电极定律。
8. 热电偶起源：基于1821年塞贝克发现的热电效应，1826年贝克雷尔首先根据热电效应来测量温度。 9. 分度号：对热电特性在一定范围内一致的一个类别的热电偶的命名符号。热电极化学成分相同的两支热电偶，其分度号相同。 10. 分度表：每类分度号的热电偶在每摄氏度对应的热电动势的数据表，叫热电偶分度表。 11. 热电偶的结构：两端五部，热电偶三要素 12. 装配热电偶：热电偶偶丝、绝缘材料、保护套管经过装配而成，并可拆卸的热电偶。 13. 铠装热电偶：热电偶偶丝采用氧化镁粉绝缘，将偶丝、绝缘材料、保护套管组装在一起，反复拉拔缩径，加工成一体化的细长的不可拆卸的热电偶电缆，再分剪成需要的长度，制作测量端和接线端，即成为铠装热电偶。 三、热电偶选型基础
K分度号铠装热电偶校验方法： 1、经外观检查合格的新制热电偶，在检定示值前，应在最高检定点温度下，退火2 h 后，随炉冷却至250℃以下，使用中的热电偶不退火。 2、热电偶的测量端应处于检验炉最高温区中心；标准热电偶应与管式炉轴线位置一致。 3、检验炉炉口沿热电偶束周围，用绝缘耐火材料堵好。 4、检定顺序，由低温向高温逐步升温检定，炉温偏离检定点温度不应超过±5℃。 5、当炉温升到检定点温度，炉温变化小于0.2℃/min时,可以开始读取数据和测量信号。 6、读数应迅速准确，时间间隔应相近，测量读数不应小于4次，测量炉炉温度变化不大于±0.25℃。 7、测量时将所有测量数据填写在工作用热电偶检定记录表上（见附表） 8、详细请参见《JJG351--96工作用廉金属热电偶检验规程》。 在线取出热电偶操作方法 1、常温下直接取出热电偶即可。 2、高温下不能直接取出热电偶，高温下每取出10cm等待5分钟直至全部取出。 3、将取出的热电偶拿到校验炉进行校验，并把校验结果填入工作用热电偶检定记录表。 网带表面温度测量方法： 测量时网带上需无产品 1、把铠装热电偶端头用扎丝固定在网带中间，开动网带以正常速度前进。 2、向前行进2.5m后停止网带，在离铠装热电偶端头2m的位置再加扎丝固定后继续开启网 带前进。在后面可以视铠装热电偶行进情况在适当位置加扎丝固定。 3、当网带行进到氧化第一区位置时，停止网带5分钟待仪表显示数稳定后读出数据记录到 表格上，同时也读出该温区仪表显示值记录到表格。 4、按上面方法测量其它区温度并记录表格中。 5、测量完毕后抽出铠装热电偶和除去网带上残留的扎丝。
常见热电偶类型及特点 １、K 型热电偶镍铬（镍硅（镍铝）热电偶） Ｋ型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶，可测量0～1300 ℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200 ℃，长期使用温度为1000 ℃，其热电势与温度的关系近似线性，是目前用量最大的热电偶。然而， 它不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛下裸丝使用；当氧分压较低时，镍铬极中的铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。 Ｋ型热电偶缺点： （1））热电势的高温稳定性较Ｎ型热电偶及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000 ℃）往往因氧化而损坏； （2））在250 ～500 ℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温 降温过程中，其热电势示值不一样，其差值可达2～3℃； （3））其负极在150 ～200 ℃范围内要发生磁性转变，致使在室温至230 ℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其是在磁场中使用时往往出现与时间无关的热电势干扰； （４）长期处于高通量中系统辐照环境下，由于负极中的锰（Ｍn）、钴（Ｃo）等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，致使热电势发生较大变化。 2、S 型热电偶（铂铑10 －铂热电偶） 该热电偶的正极成份为含铑10% 的铂铑合金，负极为纯铂。 其特点是：
（１）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； （２）精度高，在所有热电偶中准确度等级最高，通常用作标准或测量较高温度；（３）使用范围较广，均匀性及互换性好； （４）主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低， 不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。 3、E 型热电偶（镍铬－铜镍[康铜]热电偶） Ｅ型热电偶为一种较新产品，正极为镍铬合金，负极为铜镍合金（康铜）。其最 大特点是在常用的热电偶中，其热电势最大，即灵敏度最高；它的应用范围虽不及Ｋ型偶广泛，但在要求灵敏度高、热导率低、可容许大电阻的条件下，常常被 选用；使用中的限制条件与Ｋ型相同，但对于含有较高湿度气氛的腐蚀不很敏感。 4、N 型热电偶（镍铬硅－镍硅热电偶） 该热电偶的主要特点：在1300 ℃以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温性能好，另外，在400 ～1300 ℃范围内，Ｎ型热电偶的热电特性的线性比Ｋ型偶要好；但在低温范围内（-200 ～400 ℃）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。 5、J 型热电偶（铁－康铜热电偶） J 型热电偶：该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜镍合金），具特点是价格 便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200 ～800℃，但常用温度只在500 ℃以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗
热电偶的材料、结构及种类 一、热电偶材料 根据金属的热电效应原理．组成热电偶的热电极，If以是任意的合同材料 中，用作热电极的材料应具备以下几方面的条件： 1．测量范围广 在规定的温度测量范围内具有较高的测量精确度 的关系是单值函数。 2．热电性能稳定 要求在规定的温度测量范围内使用时热电性能稳定，有较好的均匀性和复现性。 3．化学稳定性好 要求在规定的温度测旦范闲内使用时有良好的化学稳定性、抗氧化或抗还原性能 蒸发现象。 满足上述条件的热电偶材料并不很多。目前，我国大量生产和使用的性能符合专业 标准 成国家标服并具钉统一分度表凶热屯悯材料称为定型热屯偶材料，共有6个仍牌。它 们分别 是铀诧”饱姥，、钢铭l。—5日、镍铬—镍硅、镍铬嘴铜、镍铬—镍铝、铜—铜镍。 此外，我囚还生产一些未定型的热电偶材料，如铂锭J s—59、铱姥M—铱、钨锦；—钨钢：。及金铁 热电偶、双钠钥热心佃等。这些非标热电偶应用于一些特殊条件下的测温，如超高温、极低温、 禹真空或核辐射环境等。 热电偶温度传感器广泛应用于工业生产过程中的温度测量。根据其用途和安装位置不 它具有多种结构形式。 [一)普通工业热电偶的结构
热电偶通常出热电极、绝缘管．保护宾管和接线盒等几个主要部分织成 5所不。现对各部分构造做简申的介绍。 1．热电权 热电极又称偶丝．它是热电佃斯麦迪电子的珏本组成部分。用普通分届做成的偶丝，其直径一般为 o．5—3．2mm；用责至金属做成的佃丝，盲役一般为o．3一o．6mm。偶耸的良度则由工作端插 入被测介质中的深度来决定，通常为300一20()o nlnl，常内的长度为历o mm。 2．绝缘管 绝缘管又称绝缘子，是用于热电极之间及热心极与保护宾之间进行绝缘保护的零件，以防 止它们之间立相短路。其形状一般为圆形或椭圆形，钾间开心2个、4个或6个孔， 热电偶偶 丝穿孔而过。材料为就上质、高铝质、刚玉质等，根据使用的热电偶而定。 3．保护套管 保护套管是用于保护热电偶感混元件免受被测介质化学腐蚀和机械损伤的装置。保 护名 管应具有耐高温、耐腐蚀见导热性灯的特性，可以用作保护套管的材料有金属、非金 属及金属 陶瓷二大类。金属材料有铝、黄铜、碳钢、不锈钠等，其小1〔：f13X19，I、j不锈 钢是目前热电偶保 护套管使用的典型材料。非金属材AVX钽电容料有高铝质(A12()j的质量分数为85％ 一90％)、刚玉质 (A1z()：的质量分数为99％)，使用温度都在1：300℃以上。金属陶瓷材料毛氧化铁 加众届铂， 这种材料使用温度在1700℃，且在高温厂啊很好的抗氧化能力、适用于钢水温度的连续测量。
热电偶标定规程
目录 1.0目的 (2) 2.0范围 (2) 3.0参考 (2) 4.0安全 (2) 5.0定义 (2) 6.0责任 (2) 7.0热电偶 (3) 7.1概述 (3) 7.1.1结构 (3) 7.1.2外套材料 (3) 7.2技术标准 (3) 7.3外观检查 (4) 7.4校验 (4) 7.4.1检查仪器与设备 (4) 7.4.2校验方法 (4) 7.4.3冷端非0℃值时，应按下式计算： (5) 7.5使用和维护 (6) 8.0附录 (6)
1.0目的 制定本规程的目的在于为本规程的最终用户提供明确的内容和步骤，确保仪表维护检修人员在执行任务时能够在没有监督或很少监督的情况下，按照赛科规定的标准，以安全有效可靠的方式履行自身的职责。 2.0范围 本规程适用于： 热电偶 3.0参考 本规程参考了以下文件： 电偶使用说明书 4.0安全 在执行规程时，你若确认出未知的HSE风险，向你的直接主管进行汇报。 为了确保检修人员以及仪表设备本体的安全，在执行相关操作之前必须了解和参考以下的安全提示： 1.禁止在爆炸性环境中打开处于带电工作状态的热电偶的接线盖 2.无论是在安装、维护或者使用的时候都要考虑到环境状况对热电偶的影响因素。 3.在有毒有害场所执行任务的人员，应事先了解相关的材料安全数据表。 5.0定义 6.0责任 本规程仅适用于具有专业知识的仪表维护人员的操作。 1.ES仪表工程师、主管和技术员应确保本规程在工作中得以贯彻和执行。 2.仪表维修人员应根据实际情况，就安全和技术上的任何疑问及时与其直接主管人进 行沟通。 3.任务完毕后把完成的签过字的规程或检修记录返回给主管用于审核及归档。
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。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。 （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。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极（RP）的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为13%，含铂为87%，负极（RN）为纯铂，长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。 R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。其物理，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R 型热电偶的综合性能与S型热电偶相当，在我国一直难于推广，除在进口设备上的测温有所应用外，国内测温很少采用。1967年至1971年间，英国NPL，美国NBS和加拿大NRC三大研究机构进行了一项合作研究，其结果表明，R型热电偶的稳定性和复现性比S型热电偶均好，我国目前尚未开展这方面的研究。 R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。
热电偶的分度号有哪几种？有什么区别？ 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。 t、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℃ 短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶；^ R分度号与S分度号相比除热电动势大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，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃ 短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。 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期热循环的复现性 好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替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℃ 短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛； E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛 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 限950℃)，并且耐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等级最高，通常用来测量300℃以下的温度 补偿导线工作原理： 在一定温度范围内，具有与其匹配的热电动势标称值相同的一对带绝缘包覆的导线叫补偿导用它们连接热电偶与测量装置，以补偿热电偶连接处的温度变化所产生的误差。 补偿导线特点： ① 热电特性稳定，电绝缘性能好，使用寿命长。 ② 柔软，弯曲性能能好，使用方便。 ③ 包覆层材料稳定可靠，具有一定的耐温性和耐寒性能。 补偿导线结构和用途： ①补偿导线由芯线和绝缘包覆层组成； ②补偿导线应因芯线合金材质不同分为延长型和补偿型两种，延长型补偿导线有 NX （镍铬硅硅镁）、 KX （镍铬 10- 镍硅 3 ）、 EX （镍铬 10- 铜镍 45 ）、 JX （铁 - 铜镍 45 TX （铜 - 铜镍 45 ），补偿型补偿导线有 SC 和 RC （铜 - 铜镍 0.6 ）、 KC （铜镍 40 ）、 NC （铁 - 铜镍）等；
热电阻与热电偶 发表时间 :2005-11-15 一、温度测量的基本概念 温度是表征物体冷热程度的物理量。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点和测量温度的基本单位。目前国际上用得较多的温标有华氏温标、摄氏温标、热力学温标和国际实用温标。 华氏温标(oF 规定:在标准大气压下,冰的熔点为 32度,水的沸点为 212度,中间划分 180等分, 每第分为报氏 1度,符号为 oF 。 摄氏温度(℃规定:在标准大气压下,冰的熔点为 0度,水的沸点为 100度,中间划分 100等分, 每第分为报氏 1度,符号为℃。 热力学温标又称开尔文温标, 或称绝对温标,它规定分子运动停止时的温度为绝对零度, 记符号为 K 。国际实用温标是一个国际协议性温标,它与热力学温标相接近 ,而且复现精度高 , 使用方便。目前国际通用的温标是国际温标ITS-90。 国际温标(ITS-90 简介如下。 温度单位 热力学温度(符号为 T 是基本功手物理量,它的单位为开尔文 (符号为 K ,定义为水三相点的热力学温度的 1/273.16。由于以前的温标定义中, 使用了与273.15K (冰点的差值来表示温度, 因此现在仍保留这各方法。 根据定义 ,摄氏度的大小等于开尔文 ,温差亦可以用摄氏度或开尔文来表示。
国际温标 ITS-90同时定义国际开尔文温度 (符号为 T90 和国际摄氏温度 (符号为 t90 国际温标 ITS-90的通则 ITS-90由 0.65K 向上到普朗克辐射定律使用单色辐射实际可测量的最高温度。 ITS-90是这样制订的, 即在全量程中, 任何温度的 T90值非常接近于温标采纳时 T 的最佳估计值, 与直接测量热力学温度相比 , T90的测量要方便得多,而且更为精密 , 并具有很高的复现性。 ITS-90的定义 第一温区为 0.65K 到 5.00K 之间 , T90由 3He 和 4He 的蒸气压与温度的关系式来定义。 第二温区为 3.0K 到氖三相点 (24.5661K之间 T90是用氦气体温度计来定义 . 第三温区为平衡氢三相点 (13.8033K到银的凝固点 (961.78℃之间 ,T90是由铂电阻温度计来定义 . 它使用一组规定的定义固定点及利用规定的内插法来分度 . 银凝固点 (961.78℃以上的温区 ,T90是按普朗克辐射定律来定义的 , 复现仪器为光学高温计 . 二、温度测量仪表的分类 温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠 , 测量精度较高 ; 但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换 , 需要一定的时间才能达到热平衡 , 所以存在测温的延迟现象 , 同时受耐高温材料的限制 , 不能应用于很高的温度测量。非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触 ,测温范围广 , 不受测温上限的限制 , 也不会破坏被测物体的温度
热电阻温度计 1、测温原理 随着温度的升高，导体或半导体的电阻会发生变化，温度和电阻间具有单一的函数关系，利用这一函数关系来测量温度的方法，即为热电阻测温法，用于测温的导体或半导体被称为热电阻。测温用的热电阻主要有金属电阻和半导体两大类。 2、金属热电阻 大量实验表明，对于金属导体，在一定的温度范围内，其电阻和温度有以下的关系： R =R [1 + α(T – T )] 式中，R 为温度T 下的金属电阻值；R 为温度T 下的电阻值；α为电阻温度系数，℃，大多数金属的电阻温度系数不是常数，但在一定的温度范围内可取其平均值作为常数值。 热电阻的温度系数越大，表明热电阻的灵敏度越高；一般情况下，材料的纯度越高，热电阻的温度系数也越高。通常纯金属的温度系数比合金要高，所以多采用纯金属来制造热电阻。热电阻的温度系数还与制造工艺有关。在使用热电阻材料拉制金属丝的过程中，会产生内应力，并由此引起电阻温度系数的变化。因此，在制作热电阻时必须进行退火处理，以消除内应力的影响。作为测量温度的金属热电阻材料必须满足以下几个要求： ①电阻温度系数应大，这样的热电阻的灵敏度才能高。 ②要求有较大的电阻率，因为电阻率越大，同样阻值的热电阻体积就越小，从而可减小其热容量和热惯性，提高对温度变化的反应速度。 ③在测温范围内，应具有稳定的物理和化学性质，确保测量结果的稳定性。 ④电阻与温度的关系最好近似线性，或者为平滑的曲线，以简化测量数据处理与显示的难度。⑤复现性好，复制性强，互换性好，容易得到纯净的金属，易于加工，价格低廉，工艺性好。 热电阻（铠装热电阻）的外形结构与热电偶（铠装热电偶）外形结构基本相同，特别是保护管和连接盒是难以区分的，可是内部结构不同，使用时应特别注意。热电阻的结构如图1所示。 T 00T 00-1
热电偶知识
热电偶 我们在使用热分析仪器时，经常会遇到温度测量的热电偶，而热电偶有K型、S型、R型等等。以下是有关热电偶的小知识。用户如果需要热电偶，也可来电咨询。 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。 热电偶测温的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： 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~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到 -269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 3.构造简单，使用方便。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。 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，对于热电偶的热电势，应该注意以下基本概念： ?热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数； ?热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关； ?当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
常见热电偶类型及特点 １、K型热电偶镍铬（镍硅（镍铝）热电偶） Ｋ型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶，可测量0～1300℃的介质温度，适宜在氧化性及惰性气体中连续使用，短期使用温度为1200℃，长期使用温度为1000℃，其热电势与温度的关系近似线性，是目前用量最大的热电偶。然而，它不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交替的气氛下裸丝使用；当氧分压较低时，镍铬极中的铬将择优氧化，使热电势发生很大变化，但金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。 Ｋ型热电偶缺点： （1）热电势的高温稳定性较Ｎ型热电偶及贵重金属热电偶差，在较高温度下（例如超过1000℃）往往因氧化而损坏； （2）在250～500℃范围内短期热循环稳定性不好，即在同一温度点，在升温降温过程中，其热电势示值不一样，其差值可达2～3℃； （3）其负极在150～200℃范围内要发生磁性转变，致使在室温至230℃范围内分度值往往偏离分度表，尤其是在磁场中使用时往往出现与时间无关的热电势干扰； （４）长期处于高通量中系统辐照环境下，由于负极中的锰（Ｍn）、钴（Ｃo）等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，致使热电势发生较大变化。 2、S型热电偶（铂铑10－铂热电偶） 该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金，负极为纯铂。 其特点是：
（１）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； （２）精度高，在所有热电偶中准确度等级最高，通常用作标准或测量较高温度；（３）使用范围较广，均匀性及互换性好； （４）主要缺点有：微分热电势较小，因而灵敏度较低；价格较贵，机械强度低，不适宜在还原性气氛或有金属蒸汽的条件下使用。 3、E型热电偶（镍铬－铜镍[康铜]热电偶） Ｅ型热电偶为一种较新产品，正极为镍铬合金，负极为铜镍合金（康铜）。其最大特点是在常用的热电偶中，其热电势最大，即灵敏度最高；它的应用范围虽不及Ｋ型偶广泛，但在要求灵敏度高、热导率低、可容许大电阻的条件下，常常被选用；使用中的限制条件与Ｋ型相同，但对于含有较高湿度气氛的腐蚀不很敏感。 4、N型热电偶（镍铬硅－镍硅热电偶） 该热电偶的主要特点：在1300℃以下调温抗氧化能力强，长期稳定性及短期热循环复现性好，耐核辐射及耐低温性能好，另外，在400～1300℃范围内，Ｎ型热电偶的热电特性的线性比Ｋ型偶要好；但在低温范围内（-200～400℃）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。 5、J型热电偶（铁－康铜热电偶） J 型热电偶：该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜镍合金），具特点是价格便宜,适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从-200～800℃，但常用温度只在500℃以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗
热电偶的基本知识 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是： ?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。 ?测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ?构造简单，使用方便。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。 一、热电偶测温基本原理 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，如图1所示。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。 图1 热电偶工作原理图 如图1所示，热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起，置于温度为t的被测介中称为自由端，放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时，热电势随之发生变化，将热电势送入显示仪表进行指示或记录，或送入微机进行处理，即可获得温度值。 热电偶两端的热电势差可以用下式表示： 式中：E t-热电偶的热电势；e AB(t)-温度为t时工作端的热电势；e AB(t0)-温度为t0时自由端的热电势 当自由端温度t0恒定时，热电势只与工作端的温度有关，即E t=f(t)。 当组成热电偶的热电极的材料均匀时，其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关，只与热电极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材料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。 二、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。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。 1、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。这七种标准化热电偶的使用特性见表1，分度表详见2。 表1 标准化热电偶使用特性
镍铬—镍硅（镍铝）热电偶（分度号为K） 该种热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金（KP），负极为含硅3%的镍硅合金（KN）。它的负极亲磁，依据此特性，用磁铁可以很方便地鉴别出热电偶的正负极。它的特点是，使用温度范围宽，高温下性能稳定，热电动势与温度的关系近似线性，价格便宜，因此，它是目前用量最大的一种热电偶。 K型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短期使用温度为1200℃，长期使用温度为1000℃。经过选择后优质K型热电偶可以作为标准，用以分度工作用镍铬-镍硅等贱金属热电偶。在这种热电偶的两极添加金属钇及镁等元素，抗氧化性能可进一步提高，最高使用温度可达到1300℃。为了充分发挥贱金属价格便宜的优点，在同一测温场所中，可多安装几支热电偶，利用其灵敏度高和热电特性近似线性的特点，达到准确测量的目的。 我国已经基本上用镍铬—镍硅热电偶取代了镍铬—镍铝热电偶。国外仍然使用镍铬—镍铝热电偶。两种热电偶的化学成分虽然不同，但其热电特性相同，使用同一分度表。 K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶。不适宜在真空、含碳、含硫气氛及氧化与还原交替的气氛下裸丝使用。当氧分压较低时，镍铬极中的铬将则优氧化（也称绿蚀），使热电动势发生很大变化。但金属气体对其影响较小。因此，多采用金属制热电偶保护管。 K型热电偶有以下缺点： 1、热电动势的高温稳定性较N型热电偶及贵金属热电偶差。在较高温度下，往往因氧化而损坏。在氧化性气氛中，直径3.2mm的K型热电偶，在1100℃，1200℃下经650h左右，均超过0.75级允许误差；但N型热电偶在相同条件下，经过1000h，其热电动势的最大变化为96.6μV（2.6℃）。在1250℃下经过1000h后仍未超差。 2、在250～550℃范围内短期热循环稳定性不好，即使在同一温度点上，在升降温过程中其热电动势值也不一样，其差值可达2～5℃。 3、K型热电偶的负极，在150～200℃范围内要发生磁性转变，致使在室温至230℃范围内，分度值往往偏离分度表，尤其在磁场中使用时，常出现与时间无关的热电动势干扰。 4、长期处于高通量中子流辐照的环境下，由于负极中的Mn，Co等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，导致热电动势发生较大变化。 K型热电偶的分度号以前为EU-2，现为K。 K型热电偶丝推荐使用温度范围：
热电偶种类及其工作原理 2008-9-12 常用的热电偶种类 热电偶的工作原理 什么叫热电偶？这就要从热电偶测温原理说起，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 , 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 Seebeck 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。 对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题： 1、热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数； 2、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关； 3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。 【字体：大 热电偶的结构形式 2007-12-20 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： ·组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ·两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ·补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ·保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 按热电偶的用途不同，常制成以下几种形式。