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第三章 温度测量热电偶1(新)培训讲学

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热电阻、 热电偶测温元件介绍培训

热电阻、 热电偶测温元件介绍培训

1 热电偶测量原理
热电偶检测到的温度信号有如下特点： (1)能用到高温的热电偶，信号都较小，如 B 偶， 1800°C 时只 有 13.585mV。即使是信号较大的 K 偶，在 1300°C 时，也只有 52.398mV。这就意味着对检测到的信号要进行放大。 (2)热电偶分度表中给出的数据是以 0°C 为参考点。实际应用时， 环境常常不是 0°C。为热电偶冷端创造一个 0°C 环境，通常 的作法是进行冷端补偿。 (3)热电偶的温度信号非线性很大，尤其是 B 偶。并且，各种热 电偶随温度的升高，在某一温度下，热电势的增加量变小。这就 使线性化变得困难。
1 热电偶测量原理
特点： （1）测量精度高，反应灵敏。 （2）热响应速度快(最快达 0.5S)，不锈钢外套，一次性拉拨成 形。 （3）耐腐蚀，使用寿命长。 （4）管径细有韧性，易弯曲，耐震动，能在狭窄、曲折位置安 装。作为装配式热电偶的测量元件使用时，能起到更换快捷，双 层保护作用。
1 热电偶测量原理
1热电偶测量原理
1.2热电偶的种类及结构形成 （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 热电偶测量原理
1.7为什么要对热电偶进行校验 除了在生产厂须对热电偶进行校验以获得出厂合格证外,在使用 时也必须定期对热电偶进行校验,这是由于在使用过程中,热电偶 热端受氧化、腐蚀，其材料在高温下产生再结晶，导致热电特性 发生变化，使测量产生误差。因此，为使温度测量满足一定的精 确度，必须对热电偶进行定期校验，以确定其误差大小。当其误 差超出规定范围时，要更换热电偶或把原来的热端剪去一段，重 新焊接并经过清洗校验合格后再使用。

热电偶培训ppt课件

热电偶培训ppt课件

06 总结与展望
总结
热电偶基本原理和应用
热电偶的维护和保养 热电偶的选用和使用注意事项
热电偶的种类和特点 热电偶的误差分析和补偿
展望
01
02
03
04
05
新型热电偶技术和发展 趋势
热电偶与其他温度传感 器的比较和应用
热电偶在工业自动化和 智能化中的应用前景
热电偶在能源和环保领 域的应用前景
热电偶行业标准和规范 的更新与完善
02 热电偶的测量原理
热电势与温度的关系
热电势与温度之间存 在线性关系。
热电势越低，温度也 越低。
热电势越高，温度也 越高。
热电偶冷端的处理
冷端温度应保持稳定。 采用补偿导线或恒温箱来保持冷端温度稳定。
冷端温度的波动会影响测量精度。
热电偶的误差分析
接触电阻是热电偶 与被测介质接触时 产生的电阻，会导 致测量误差。
汽车发动机温度测量
总结词
热电偶在汽车发动机温度测量中具有重要作用，能够实时监测发动机温度，确 保发动机正常运转。
详细描述
汽车发动机温度测量是保证汽车正常运行的重要环节。热电偶作为一种常用的 温度传感器，能够实时监测发动机温度，确保发动机正常运转。通过使用热电 偶，可以预防发动机故障，提高汽车的安全性和可靠性。
结果。
要定期检查热电偶的保护管是 否有磨损、腐蚀等情况，如有
需要及时更换。
要定期清洗热电偶的保护管， 以去除污垢和杂质，保证测量
准确性。
热电偶的故障排除
热电偶常见的故障包括测量误差大、输出信号不稳定等 。
对于输出信号不稳定的故障，需要检查热电偶的连接线 是否接触良好、是否有干扰信号等。
对于测量误差大的故障，需要检查热电偶的安装是否正 确、校准是否准确等。

《温度测量热电偶》课件

《温度测量热电偶》课件
使用适当的固定装置将 热电偶固定在测量点上 ，确保热电偶不会松动
或移动。
热电偶的维护与保养
01
02
03
04
检查热电偶状态
定期检查热电偶的状态，包括 是否有松动、损坏或污染等情
况。
清洁热电偶
定期使用适当的清洁剂清洁热 电偶，去除污垢和污染物。
校准热电偶
根据需要，定期对热电偶进行 校准，确保其准确性和可靠性
当两种不同金属导体A和B组成闭合回路时，如果 两接点处温度不同，则在回路中产生热电动势， 形成热电流，这就是热电效应。
当测量端与被测物体接触，并受到热量作用时， 热电偶产生的热电动势与温度呈线性关系，通过 测量参考端温度和已知的热电动势值，即可计算 出测量端的温度。
热电偶的种类和特性
热电偶有多种类型，如镍铬-镍硅、 铜-康铜、铁-康铜等，每种类型都有 其特定的测温范围和特点。。Fra bibliotek更换热电偶
如发现热电偶有损坏或性能下 降，应及时更换。
热电偶的故障排除
检查信号传输
检查热电偶的信号传输是否正 常，如发现异常应及时处理。
检查连接线路
检查热电偶的连接线路是否松 动或损坏，如有问题应及时修 复。
检查参考端温度
确保热电偶的参考端温度稳定 ，如发现异常应及时处理。
寻求专业帮助
如无法排除故障，应寻求专业 人员的帮助。
CHAPTER 03
热电偶在各领域的应用
工业领域的应用
自动化生产控制
热电偶在工业自动化生产控制中起到关键 作用，用于监测和控制各种工业设备的温 度，确保生产过程的稳定性和产品质量。
化学工业过程控制
在化学工业中，热电偶用于监测化学反应 温度，控制化学反应过程，保证产品质量

热电偶及热电阻知识培训

热电偶及热电阻知识培训

度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛，我公司一般使
用的是Pt100热电阻，它的最大测量范围为-200~850℃，一般在-50~450℃。 PT100的阻值与温度变化关系为：当PT100温度为0℃时它的阻值为100欧
姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧要而不同，但是它们的基本结构
却大致相同，通常由热电极、绝缘套保 护管和接线盒等主要部分组成。
4
1、热电偶相关知识
工作原理：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，称为工作端
或热端，另一端温度为T0 ，称为自由端（也称参考端）或冷端，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
用普通铜导线，根据热电偶原理，接线处又会产生温差电势，就会产
生测量误差。补偿导线是具有与所匹配热电偶热电动势相同标称值的 一对带有绝缘层的导线，用它们连接热电偶与测量装臵，以补偿它们
与热电偶连接处的温度变化所产生的误差。
补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场合进行正确选 择。我们用的最多的N分度热电偶，一般选用KX型补偿导线，正极为
这就要通过显示温度及时发现，并定期更换。
12
1、热电偶相关知识
13
2、热电阻相关知识
热电阻是中低温区最常用的一种温 度检测器。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。它的 主要特点是测量精度高，性能稳定， 其中铂热电阻的测量精确度是最高 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。
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
电偶中国从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中国统一设计

《热电偶温度测量》课件

《热电偶温度测量》课件
总结词
随着环保意识的提高，热电偶温度测量技术也在不断改进以降低对环境的影响。
详细描述
传统的热电偶温度测量技术中使用的某些材料可能对环境造成一定的影响，因此需要寻找环保型的替 代材料。同时，优化制造工艺和降低能耗也是当前研究的重点，以实现绿色、可持续的发展。
THANKS 感谢观看
热电偶的测量精度高、稳定性好 、响应速度快，因此在工业生产
和科学实验中得到广泛应用。
热电偶的种类与选择
热电偶有多种类型，如K型、J型、T 型等，每种类型都有不同的特点和适 用范围。
例如，K型热电偶适合测量0~1300℃ 的温度范围，J型热电偶适合测量200~1300℃的温度范围。
选择热电偶时需要考虑测量温度范围 、精度要求、使用环境等因素。
热电偶测量技术的智能化发展
总结词
智能化技术为热电偶温度测量提供了更高效、更便捷的解决 方案，提高了测温的自动化和智能化水平。
详细描述
现代的热电偶温度测量技术结合了人工智能、物联网等技术 ，可以实现远程监控、实时数据传输、自动报警等功能，大 大提高了测温的效率和准确性。
热电偶测量技术的环保要求与改进
热电偶的应用场景
热电偶广泛应用于工业生产中 的温度测量和控制，如钢铁、 石油、化工等领域。
在科学研究领域，热电偶也被 用于高温超导材料、新能源材 料等的研究。
此外，热电偶还可以用于家用 电器、医疗器械等领域的温度 监测和控制。
02 热电偶的工作原理
塞贝克效应
塞贝克效应
01
当两种不同导体A和B组成的回路，如果两结点温度不同，则回
将计量器具与标准器直接进行比 较，以确定计量器具的误差。
传递比较法
将计量器具与标准器进行比较， 再通过一系列传递标准进行比较

温度的电测法热电偶的定标和测温课件

温度的电测法热电偶的定标和测温课件
经过误差修正后，热电偶的测量精度可提高到±0.2℃范围内 。
可靠性保障
采用多重修正措施，确保热电偶在长时间使用过程中的可靠 性。
CHAPTER 06
热电偶的发展趋势和前沿技术
新型热电偶材料的研发
要点一
总结词
研发具有高灵敏度、高稳定性、长寿命的新型热电偶材料 ，如碳纳米管、金属纳米线等，以满足复杂环境和高温高 压下的温度测量需求。
介绍热电偶测温的基本方法及 其优缺点
第三部分：热电偶的应用（30 分钟）
课程安排
介绍热电偶在工业生产和科学研 究中的应用
Байду номын сангаас
分析热电偶在不同领域中的应用 特点和优势
探讨热电偶未来的发展趋势和应 用前景
课程安排
第四部分：实验操作（30分钟） 指导学员进行热电偶的定标和测温实验操作
介绍实验目的、实验器材和实验步骤 分析实验数据，总结实验结果和应用技巧
熟悉热电偶在工业生产和科学 研究中的应用。
课程安排
第一部分：热电偶的 定标原理和方法（30 分钟）
讲解热电偶的定标原 理和方法
介绍热电偶的定标概 念和意义
课程安排
分析热电偶定标过程中的误差来源和修正方法 第二部分：热电偶测温的基本原理和方法（30分钟）
介绍热电偶测温的基本原理
课程安排
分析热电偶测温过程中的误差 来源和修正方法
采集数据
打开数据采集器，设置采样频率和采样时间，开始采集 热电偶的电输出数据和对应的时间值。
数据处理
将采集到的数据进行线性拟合，得到热电偶的电输出与 温度之间的比例关系。
定标方法的实际应用
工业生产中的温度监控
在工业生产过程中，需要对温度进行 精确控制，定标后的热电偶可以提供 准确的温度反馈，有助于提高生产效 率和产品质量。

温度测量与热电偶 PPT

温度测量与热电偶 PPT
当冷端t0处将热电偶脱开时，热电极A将流出 电流，故称A为正热电极，B为负热电极。 这是判断热电偶正或负电极的方法。
热电偶基本定律
均质导体定律 中间导体定律 中间温度定律
1、均质导体定律
材料内部电子密度处处 相等的导体
由一种均质导体(或半导体)组成的 闭合回路，不论导体(或半导体)的截面 和长度如何，各处的温度分布如何， 都不能产生热电势。
它是在两种电子密度N 不相等的均质导体(或半 导休)相接触时形成的。
数量级在10-1～10-3V
EAB(T)
kTlnNAT e NBT
T
A ΔT A T0
汤姆逊电势
➢ 温差电势
（汤姆逊电势）
同一均质导体因两端温 度不同而形成的电势。
E(T,T0)ke
T T0
1d(NT) N
热电偶的热电势（赛贝克电势）
推论：
气体、液体或某些液体的饱和蒸汽，受热 时其体积或压力变化的性质
2）分类：气压式，液压式，蒸气式 3）测温范围：0～300℃ 4）特点：结构简单，具有防爆性，不怕
振动，可作近距离传示；准确度低，滞后 性大 。
3、热电阻式 ：
1）原理：利用导体或半导体受热其电阻值变化
的性质
2）分类: 金属热电阻、半导体热敏电阻 3）测温范围：－200～850 ℃、－100～300 ℃； 4）特点: 准确度高，能远距离传送，适于低、中
E A ( T , T B 0 ) E A ( T ) B E A ( T 0 ) B [ E A ( T , T 0 ) E B ( T , T 0 )]
E A(B t,t0 ) e A(B t) e B(tA 0 )或 E A(B t,t0 ) e A(B t)－ e A(B t0 )

温度的电测法-热电偶的定标和测温[001]PPT课件

温度的电测法-热电偶的定标和测温[001]PPT课件

转盘读数，即得到热端在该温度时的温差电动势Ex， 共测8~10组数据。
5、定标
以温度 t 为横坐标，温差电动势 Ex 为纵坐标，绘
出Ex－t 定标曲线，并用图解法求出 Ex=C(t－t0 )中的C
值．
10
6、测温 将热电偶热端悬空置于实验室内空气中
，测量温差电动势，从热电偶的定标曲线 上查出实验室温度，并与水银温度计测得 的结果进行比较。
图4 工作电路
再将S与Ex相接，固定R (IAB不 变)，调节C点位置，使检流计示 数为零，可得EExx的值IA：Bl'ACll'A AC CES
电势差计中，ES/lAC是定值，将l‘AC 相对ES/lAC定标的 结果直接标在刻度盘上，即可直观读出Ex值。
6
4．热电偶的测温
得出热电偶的Ex(t) －t 定标曲线后，只要测出待测条
2、校正工作电流
根据实验室提供的标准电池电动势值，置RS于 相应位置，旋K1至“×1”、 K2至“标准”，依次调 节Rn，使检流计指针指“零”，电位差计即达到补 偿状态IAB=ES/lAC 。
3、测量练习
将冰块放入冷端部分的保温杯(约
1 2
杯)中，加少量
自来水形成冰水混合物；热端置于空气中，旋K2至热
偶定标曲线，测量时便可根据测得的温差电 动势来求得被测温度。
t
图2
3
2．热电偶的定标
热电偶的定标就是用实验方法，找出热电偶两端温度差 与温差电动势的对应关系曲线．
根据温度给定方法和测定方法不同，热电偶的定标方法 分为纯物质定点定标法和比较定标法等．
这里仅介绍比较定标法： 将热电偶冷端置于冰水混合物中，热端置于热水中，让 其自然冷却，用水银温度计测量其温度，同时用电位差计测 出热电偶对应温差时的温差电动势，以一定温度间隔进行多

热电偶培训ppt课件

热电偶培训ppt课件
详细描述
热电偶在能源行业中的应用主要包括在燃气轮机、锅炉、核反应堆等高温设备 中监测温度，以及在太阳能和风能发电系统中监测环境温度和设备温度，确保 设备的稳定运行和能源的高效利用。
热电偶在化工行业的应用
总结词
热电偶在化工行业中用于监测化学反应过程中的温度变化， 保证产品质量和生产安全。
详细描述
在化工行业中，热电偶被广泛应用于各种化学反应装置中， 如合成炉、裂化炉、保证产品质量和生产安全。
热电偶培训PPT课件
目录 CONTENT
• 热电偶基础知识 • 热电偶在工业中的应用 • 热电偶的安装与维护 • 热电偶的发展趋势与未来展望 • 实践操作与案例分析
01
热电偶基础知识
热电偶工作原理
01
热电偶工作原理基于塞贝克效应 ，即两种不同导体组成的闭合回 路中，当两个接触点处于不同温 度时，回路中将产生电动势。
03
热电偶的安装与维护
热电偶的安装方法与注意事项
安装位置选择
选择能准确反映被测物体温度 的位置，避免安装在温度梯度 大、流动剧烈、振动较大的地
方。
安装方式
根据被测物体的形状和大小， 选择合适的安装方式，如固定 支架、活动连接等。
热电偶插入深度
确保热电偶插入足够的深度， 以减少温度梯度对测量的影响 。
经验总结
分享实际应用中的经验教 训，提高热电偶应用水平 。
热电偶与其他温度传感器的比较分析
比较内容
选择依据
热电偶、热电阻、红外线温度传感器 等不同类型温度传感器的性能特点。
根据实际需求和测量环境，选择合适 的温度传感器类型。
优缺点分析
分析各种温度传感器的优点和缺点， 适用场合和局限性。
热电偶在新能源领域的应用前景

热电偶测温讲解

热电偶测温讲解

（三）常用热电偶测温系统
1. 热电偶信号传输到控制室
（2）采用补偿导线
A'
t0
B'

E EAB t , t0 ' EA' B' t0 ' , t0
若A’、B’ 的热电特性与A、B热
电特性在t0’~t0范围内相似，则
t0 '
EA' B' (t0 ' , t0 ) EAB t0 ' , t0
三、热电偶测温仪表
（一）热电偶测温仪表工作原理 1.热电效应
热电偶的测温原理是以热电效应为基础的。两种不同材 料的导体A、B组成一个闭合回路，当回路两端接点t0、t 的 温度不相同时（假设t＞t0），回路中就会产生一定大小的电 势，形成电流，这个电流的大小与导体材料性质和接点温度 有关，这种原理称为热电效应。这种现象早在1821年首先由 西拜克（Seeback）发现,所以又称西拜克效应。
0
0
0 0 4.0962 8.1385 12.2086 16.3971 20.6443 24.9055 29.129 33.2754 37.3259 41.2756 45.1187 48.8382 52.4103
-0.3919
10 0.3969 4.5091 8.5386 12.6236 16.8198 21.0706 25.3303 29.5476 33.6849 37.7255 41.6649 45.4966 49.2024 52.7588
A B
2
术语：
热电偶——两种不同材料的组合体称为热电偶； 热电极——构成热电偶的两种导体称为热电极； 测量端（工作端，热端）——插入被测介质中感受被测温度 的一端，如图中接点 t ； 参考端（自由端，冷端）——处于周围环境中的一端，如图 中接点t0。

热电偶知识培训

热电偶知识培训

2,响应时间
接触法测温的基本原理是测温元件要与被测对象达到热 平衡。因此，在测温时需要保持一定时间，才能使两者达到 热平衡。而保持时间的长短，同测温元件的热响应时间有关 。而热响应时间主要取决于传感器的结构及测量条件，差别 极大。对于气体介质，尤其是静止气体，至少应保持30min 以上才能达到平衡；对于液体而言，最快也要在5min以上。 对于温度不断变化的被测场所，尤其是瞬间变化过程，全过 程仅1秒钟，则要求传感器的响应时间在毫秒级。因此，普通 的温度传感器不仅跟不上被测对象的温度变化速度出现滞后 ，而且也会因达不到热平衡而产生测量误差。最好选择响应 快的传感器。对热电偶而言除保护管影响外，热电偶的测量 端直径也是其主要因素，即偶丝越细，测量端直径越小，其 热响应时间越短。
补偿导线在使用中注意事项 ①补偿导线的选择 补偿导线一定要根据所使用的热电偶种类和所使用的场 合进行正确选择。例如,k型偶应该选择k型偶的补偿导线,根 据使用场合,选择工作温度范围。通常kx工作温度为-20～ 100℃,宽范围的为-25～200℃。普通级误差为±2.5℃,精密 级为±1.5℃。 ②接点连接 与热电偶接线端2个接点尽可能近一点,尽量保持2个接点 温度一致。与仪表接线端连接处尽可能温度一致,仪表柜有 风扇的地方,接点处要保护不要使得风扇直吹到接点。 ③使用长度 因为热电偶的信号很低,为微伏级,如果使用的距离过长,信 号的衰减和环境中强电的干扰偶合,足可以使热电偶的信号 失真,造成测量和控制温度不准确,在控制中严重时会产生温 度波动。
（2）绝缘变差而引入的误差 如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电 偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引 起热电势的损耗而且一层煤灰，尘埃附在上面，则热阻增 加，阻碍热的传导，这时温度示值比被测温度的真值低。因 此，应保持热电偶保护管外部的清洁，以减小误差。

热电偶温度测量

热电偶温度测量
9
热电势
一种由A、B两种均匀
导体构成旳热电偶， 当两个接点温度分别 时，按顺时针取向， 热电偶产生旳热电势 为温差电势和接触电 势之和。
12/30/2023
10
热电偶测量温度旳工作原理
即热电偶所产生旳热电势E只和温度有关，所以，测量 热电势旳大小，就可求得温度t旳数值了，这就是用热 电偶测量温度旳工作原理。
属制成旳，但在低温下它们旳热电性质是相同旳。 延伸型补偿导线旳材料与相应旳热电偶相同，但其热电
性能旳精确度要求略低。
补偿导线旳构造与电缆一样，有单芯、双芯等,芯线又分单股硬线和 多股软线；芯线外为绝缘层和保护层，有旳还有屏蔽层。
补偿导线电阻率较小，线径较粗，这有利于减小热电偶回路旳电阻。
12/30/2023
第三章 热电偶温度测量
12/30/2023
1
第一节热电现象和有关热电偶旳基本定律 一、热电现象和热电偶温度计； 二、热电偶旳基本定律
第二节原则化与非原则化热电偶 一、热电极材料及其热电性质； 二、原则化热电偶； 三、非原则化热电偶 四、热电偶旳构造
第三节热电偶冷端温度补偿问题 一、计算法； 二、冰点槽法； 三、补偿电桥法(冷端补偿器)； 四、多点冷端温度补偿法； 五、晶体管PN结 温度补偿法
而且对于任何热电偶接点，只 要它接触良好，温度均一，不 论用何种措施构成接点，都不 影响热电偶回路旳热电势。
15
12/30/2023
16
12/30/2023
17
假如两种导体A、B 对另一种参照导体C 旳热电势为已知。
这两种导体构成热 电偶旳热电势是它 们对参照导体热电 势旳代数和(见图 3—6)。
不能在还原性气氛及具有金属或非金属蒸气中使用，除非外面套有合 适旳非金属保护套管，预防这些气氛和它直接接触。
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双金属温度开关
液体压力式温度计原理图
1一温包；2一毛细管；3一基座；4一弹簧管；5一连杆；6一扇形齿 轮；7一小齿轮； 8一指针；9一刻度盘
二、温标
定量地表示物体温度数值大小的尺度称为温度 标尺，简称温标。
温标是用数值表示温度的一整套规则，它确定了 温度的单位。各种测温仪表直读温度的刻度均是通过 温标来确定的。
● 热力学温度（符号为T）是基本物理量，它的单位是开
尔文，符号为K。定义：水三相点热力学温度的 1/273.16为1K。 温标允许使用与水冰点温度的差值来表示温度。用这种
方法表示的热力学温度称为摄氏温度，温度符号为t，
则有：
t = T - 273.15
● 规定了十七个固定点温度，其中十四个为物质的平衡 点（三相点、熔点、凝固点），另外三个为由规定的 温度计在指定的某温度附近测量确定。
热电偶
理论和实践都证实，热电现象中产生的热电势 是由接触电势和温差电势两种电势的综合效果。
（1）接触电势
接触电势产生
接触电势的大小可用下式表示：
AB(t)KeTlnN NBA((tt))
式中 e——单位电荷，等于4.802×10-10绝对静电单位； K ——波尔兹曼常数，等于1.38×10-28 J / K； NA(t), NB（t）——金属A、B在温度t时的自由电子密度； T——A、B金属接触处的绝对温度，K。
应用：电厂生产过程中的主蒸汽温度、过热器管壁温度、
高温烟气等都是采用热电偶来测量的。
热电偶测温示意图 1-热电偶；2-连接导线；3-显示仪表
热电偶测温主要利用热电现象
1、热电现象(塞贝克效应）
热电偶由两种不同材料的导体（或半导体） A和B组成。A、B是热偶丝，也叫热电极。 放在被测对象中，感受温度变化的那端 称为工作端或热端，另一端称为自由端 或冷端。当热端和冷端温度不同时回路 中有电流流过，此电流称为热电流，产 生热电流的电动势称为热电势，这种物 理现象称为热电现象。
第三章 接触式温度检测及仪表
第一节 概 述
一、测温仪表的分类 ❖ 接触式测温仪表 膨胀式温度计 压力式温度计 热电偶温度计 热电阻温度计
❖ 非接触式测温仪表 辐射式高温计
2020/8/16
水银玻璃温度计
1-玻璃温包； 2-毛细管； 3-刻度标尺
双金属温度计
（a)条形双金属；（b）螺旋形双金属
双金属温度计
E A ( t , t B 0 ) E B ( t , t 0 A ) E A B ( t 0 , t ) E B ( t 0 , A t ) 3.多种导体组成的闭合回路的热电势的计算方法
三种导体组成的闭合回路的热电势可以推出：
E AB fA C ( t1 B ) fB ( tC 2 ) fC ( t3 A )
需要说明的几个问题： 1. 分度表的建立
热电偶分度表是在冷端温度t0 =0℃时热电势与热端温 度的关系，可用表格形式给出，不同材料制成的热电 偶有不同的分度表。
注意：热电偶的热电势与热端温度的关系一般 为非线性关系。
2.热电极与热电势的极性
热电偶的两个热电极有正负之分。 热电势也有正负极性之分。
第二节
热电偶测温
一、热电偶的测温原理
热电偶温度计以热电偶作为感温元件，一般用于测量500℃ 以上的高温，长期使用时其测温上限可达1300℃，短期使用时 可达1600℃，特殊材料制成的热电偶可测量的温度范围为 2000～3000℃。
特点：热电偶具有性能稳定、测温高、结构简单、使用方
便、经济耐用、容易维护和体积小等优点，还便于信号远传和 实现多点切换测量。
● 规定了不同温区内复现温标的基准器： 1）0.65～5.0K之间基准器：氦蒸气压温度计。 2）3.0～24.5561K之间基准器：氦气体温度计（定容式
）。
3）13.8033K～961.781 ℃之间基准器：铂电阻温度计
。
4）961.78℃以上温度基准器：光学高温计。
● 规定了不同温区定义T90的计算公式
E A ( t , t B 0 ) e A ( t ) B e B ( t , t 0 ) e A ( t 0 ) B e A ( t , t 0 )
A(tB )B (t)A (t) A(tB 0 )B (t0 )A (t0 )
fA (tB ) fA (tB 0 )
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（2）温差电势
产生的。
温差电势是同一金属体两端温度不同而
温差电势的产生
Kt 1
eA(t,t0)e t0 NAdN A(t)
式中 NA（t）——金属A的电子密度，它是温度函数。
为了分析方便，温差电势可由下面函数差来表示：
eA (t,t0)A (t)A (t0)
(3) 热电偶回路热电势
如果t＞t0，NA（t）＞NB（t），则在回路内便产生两个接 触t0）电，势各eA电B(势t)和的e方A向B(t如0)图，所两示个。温回差路电的势总eA电（势t，EtA0B）(t,和t0)e等B（于t，回 路中各电势的代数和。即
2、中间导体定律 该定律内容是：由不同材料组成的闭合回路中ห้องสมุดไป่ตู้若各种材
料接触点的温度都相同，则回路中热电势的总和等于零。 结论： （1）在热电偶回路中接入第三种均质材料，只要保证所
思考：四种导体组成的闭合回路的热电势的表达 式？
二、热电偶的基本定律
这些定律已在理论分析和实践中得到证明，对保证热电偶 正确测量温度至关重要。
1、均质导体定律
该定律内容是：由一种均质导体或半导体组成的闭合回 路不论导体或半导体的截面积、长度和各处温度分布如何 ，都不能产生热电势。
结论：
（1）热电偶必须由两种不同性质的材料构成。 （2）由一种材料组成的闭合回路存在温差时，回路如产 生热电势，便说明该材料是不均匀的。据此，可检查热电 极材料的均匀性。
建立温标（1） 选定测温物质的性质；（2）定义固定 点温度（3）确定内插仪器和公式，得到温度的单位。
历史上有过多种温标：
● 摄氏温标； ● 华氏温标； ● 热力学温标； ● 国际实用温标 目前的国际实用温标为ITS-90温标。
● ITS-90适用的温度范围：下限0.65K， 上限：根据普朗克定律使用单色辐射高温计，实际可测 得的最高温度。