熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時間快和堅固耐用等許多優(yōu)點，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣,作為測量溫度的變送器，通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用，同時亦可作 為裝配式熱電偶的.它可以直接測量名種生產(chǎn)過程中從0~800℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。 兩種不同成份的導體兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測溫端叫工作端，接線 端子端叫冷端，也稱參比端。
當工作端和參比端存在溫差時，就會在回路中產(chǎn)生熱電流，接上顯示儀表，儀表上就會指示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動勢的對應(yīng)溫度值。熱電偶的熱電動勢將隨著測量端溫度升高而增長， 熱電動勢的大小只和熱電偶導體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān)，和熱電極的長度、直徑無關(guān)。熱電偶的結(jié)構(gòu)原理是，是由導體、高絕緣氧化鎂、外套 1Cr18Ni9Ti不銹鋼保護管，經(jīng)多次一體拉制而成 。熱電偶產(chǎn)品主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置組成。
熱電偶的熱電勢與溫度關(guān)系
熱電偶溫度計屬于接觸式溫度測量儀表。是根據(jù)熱電效應(yīng)即塞貝克效應(yīng)原理來測量溫度的，是溫度測量儀表中常用的測溫元件。將不同材料的導體A、B接成閉合回路,接觸測溫點的一端稱為測量端(或工作端),另一端稱為參比端(或自由端)。 若測量端和參比端所處溫度t和t0不同,則在回路的A、B之間就產(chǎn)生一熱電勢EAB(t，t0),這種現(xiàn)象稱為塞貝克效應(yīng)，即熱電效應(yīng)。EAB大小隨導體A、B的材料和兩端溫度t和t0而變,這種回路稱為原型熱電偶。在實際應(yīng)用中，將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處，而將參比端 分開，用導線接入顯示儀表 ，并保持參比端接點溫度t0穩(wěn)定。顯示儀表所測電勢只隨被測溫度而t變化。
熱電偶溫度計的特點有：
(1)測量范圍廣。常用的熱電偶從-50～+1600℃均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶***低可測到-269℃(如金鐵鎳鉻)，***高可達+2800℃(如鎢-錸)。
(2)測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
(3)構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。熱電偶是一種感溫元件,它能將溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電勢 信號,通過與電氣測量儀表的配合,就能測量出被測的溫度。
在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時,只要該材料兩個接點的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)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,可接入測量儀 表,測得熱電勢后,即可知道被測介質(zhì)的溫度。
根據(jù)熱電勢與溫度函數(shù)關(guān)系。可制成熱電偶分度表。分度表是在自由端溫度To=0℃的條件下得到的。不同的熱電偶具有不同的分度表。
從理論上講,任何兩種導體都可以配制成熱電偶,但實際上并不是所有材料都能制作熱電偶,故對熱電極材料須***滿足以下幾點：
(1)要求材料的電阻溫度系數(shù)要小,電阻率高,導電性能好,熱容量要小;復(fù)現(xiàn)性要好,便于大批生產(chǎn)和互換,便于制定統(tǒng)一的分度表;
(2)熱電偶材料受溫度作用后能產(chǎn)生較高的熱電勢,熱電勢和溫度之間的關(guān)系***好呈線性或近似線性的單值函數(shù)關(guān)系;
(3)機械性能好,材質(zhì)均勻;
(4)能測量較高的溫度,并在較寬的溫度范國內(nèi)應(yīng)用,經(jīng)長期使用后,物理、化學性能及熱電特性保持穩(wěn)定;
為了保證熱電偶可靠和穩(wěn)定地工作對熱電偶有如下要求：
(1)補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
(2)組成熱電偶的兩個熱電極的焊接須***牢固;
(3)保護套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。
(4)兩個熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路;
