熱電偶在日常工作中的應(yīng)用與測(cè)溫的基本原理

溫度傳感器在日常工作中常常被用到，特別是煉鋼煉鐵，發(fā)電，航空航天，水泥，化工，小到家用電飯鍋，冰箱，空調(diào)，等等，像智能時(shí)代的應(yīng)用，民用就更廣，智能汽車(chē)，智能家俱，智能門(mén)窗都有溫度傳感器的身影，溫度傳感器的應(yīng)用無(wú)處不在，而溫度傳感器種類(lèi)也很多，像常用的：熱電偶，熱電阻，雙金屬溫度計(jì)，熱敏電阻等等，都是用來(lái)測(cè)量溫度，近期中儀華世生產(chǎn)的很多的高精度溫度傳感器填補(bǔ)了很多的空白，早年他們就研發(fā)過(guò)：高爐水溫差，熱流強(qiáng)度在線(xiàn)檢測(cè)技術(shù)。
今天我們要講到的重點(diǎn)是熱電偶日常工作中的應(yīng)用與測(cè)溫的基本原理是什么？大家可以根據(jù)我講的自已以動(dòng)手，做出熱電偶（也叫溫度傳感器），熱電偶是由兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路，當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí)，回路中就會(huì)有電流通過(guò)，此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì)，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect）。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極，溫度較高的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0℃時(shí)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(shí)，只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響，這就是所謂的熱電偶產(chǎn)品就出現(xiàn)了，而且現(xiàn)在國(guó)家對(duì)于熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)與生產(chǎn)資質(zhì)證書(shū)要求也放寬很多，除防爆的要求嚴(yán)格，特種場(chǎng)合要求較嚴(yán)。

因此，在熱電偶測(cè)溫時(shí)，可接入測(cè)量?jī)x表，測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后，即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端（測(cè)量端為熱端，通過(guò)引線(xiàn)與測(cè)量電路連接的端稱(chēng)為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。
若測(cè)量時(shí)，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱(chēng)為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。與測(cè)量?jī)x表連接用專(zhuān)用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。
熱電偶冷端補(bǔ)償計(jì)算方法：
從毫伏到溫度：測(cè)量冷端溫度，換算為對(duì)應(yīng)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(cè)量出實(shí)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。
主要特點(diǎn)：
1、裝配簡(jiǎn)單，更換方便；
2、壓簧式感溫元件，抗震性能好；
3、測(cè)量精度高；
4、測(cè)量范圍大（－200℃～1300℃，特殊情況下－270℃～2800℃）；
5、熱響應(yīng)時(shí)間快；
6、機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好；
7、耐高溫可達(dá)2800度；
8、使用壽命長(zhǎng)。
結(jié)構(gòu)要求：
1、組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；
2、兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；
3、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)與熱電偶自由端的連接要方便可靠；
4、保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。
根據(jù)以上的要求，你也可以自制一套完美的熱電偶，比如你家是農(nóng)業(yè)大棚種植，可以在大棚里搞一套自動(dòng)化+智能化操作設(shè)備+軟件流程，大大的減少人工因素，比如：大棚開(kāi)關(guān)天窗，加溫，降溫，施肥，噴水，除草，你準(zhǔn)好相關(guān)設(shè)備就可以自制了，他的最大好處就是不用人去干活，只要看手機(jī)就可以了。

審核編輯：符乾江