熱(re)電偶(ou)（thermocouple）是溫度測(ce)量(liang)儀表中常用的(de)測溫元件(jian)，它直接測量(liang)溫度，並把溫度信(xin)號(hao)轉(zhuan)換成(cheng)熱(re)電動勢(shi)信(xin)號(hao)，通(tong)過電氣(qi)儀表(biao)（二次(ci)儀(yi)表）轉(zhuan)換成(cheng)被(bei)測介(jie)質(zhi)的溫度。各種(zhong)熱(re)電偶(ou)的外(wai)形(xing)常因需要(yao)而極(ji)不(bu)相同(tong)，但(dan)是(shi)它們的基(ji)本(ben)結(jie)構(gou)卻大致(zhi)相同(tong)，通(tong)常(chang)由熱(re)電極(ji)、絕(jue)緣套保(bao)護管和(he)接線(xian)盒等主(zhu)要(yao)部(bu)分組成(cheng)，通(tong)常(chang)和(he)顯示(shi)儀(yi)表(biao)、記(ji)錄(lu)儀表(biao)及電子(zi)調節器配(pei)套使用。

基(ji)本(ben)介(jie)紹(shao)

測(ce)溫的基(ji)本(ben)原理(li)是兩種(zhong)不(bu)同成(cheng)份的材(cai)質(zhi)導(dao)體(ti)組成閉(bi)合回路(lu)，當兩端(duan)存(cun)在(zai)溫度梯(ti)度時(shi)，回路(lu)中就會(hui)有電流(liu)通(tong)過，此(ci)時(shi)兩端(duan)之(zhi)間(jian)就存(cun)在(zai)電動勢(shi)——熱(re)電動勢(shi)，這(zhe)就是(shi)所(suo)謂的塞貝(bei)克效(xiao)應(Seebeck effect）。兩種(zhong)不(bu)同成(cheng)份的均質(zhi)導(dao)體(ti)為熱電極(ji)，溫度較高(gao)的(de)壹端為(wei)工作(zuo)端(duan)，溫度較低(di)的(de)壹端為(wei)自由端(duan)，自由端(duan)通(tong)常(chang)處於(yu)某個恒(heng)定(ding)的(de)溫度下(xia)。根(gen)據熱(re)電動勢(shi)與(yu)溫度的(de)函數(shu)關系(xi)，制(zhi)成熱(re)電偶(ou)分度表(biao)；分(fen)度表(biao)是(shi)自由端(duan)溫度在(zai)0℃時(shi)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)得(de)到的，不(bu)同的(de)熱電偶(ou)具有不(bu)同的(de)分度表(biao)。

在(zai)熱(re)電偶(ou)回路(lu)中接(jie)入第三種(zhong)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)時，只要該(gai)材(cai)料(liao)兩個(ge)接(jie)點的溫度相(xiang)同(tong)，熱電偶(ou)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱電勢(shi)將(jiang)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)，即不(bu)受第(di)三種(zhong)金(jin)屬(shu)接入回路(lu)中的(de)影(ying)響(xiang)。因此(ci)，在(zai)熱(re)電偶(ou)測溫時，可(ke)接入測量儀表，測得(de)熱電動勢(shi)後(hou)，即可(ke)知(zhi)道被(bei)測介(jie)質(zhi)的溫度。熱(re)電偶(ou)測量(liang)溫度時(shi)要(yao)求其(qi)冷端（測(ce)量(liang)端為(wei)熱(re)端，通(tong)過引線(xian)與測(ce)量(liang)電路(lu)連(lian)接(jie)的(de)端(duan)稱為冷端）的(de)溫度保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)，其(qi)熱(re)電勢(shi)大(da)小(xiao)才與測量(liang)溫度呈壹定的(de)比例(li)關系(xi)。若(ruo)測量時，冷端的(de)（環(huan)境）溫度變(bian)化(hua)，將(jiang)嚴重影(ying)響(xiang)測量的準(zhun)確(que)性(xing)。在(zai)冷端采(cai)取(qu)壹定措(cuo)施補(bu)償(chang)由於(yu)冷端溫度變(bian)化(hua)造(zao)成的影(ying)響(xiang)稱為熱電偶(ou)的冷端補(bu)償(chang)正常。與(yu)測(ce)量(liang)儀(yi)表(biao)連(lian)接(jie)用(yong)補(bu)償(chang)導(dao)線(xian)。

熱電偶(ou)冷端補(bu)償(chang)計算(suan)方(fang)法：

從毫伏(fu)到(dao)溫度：測(ce)量(liang)冷端溫度，換算(suan)為(wei)對(dui)應毫伏(fu)值，與(yu)熱(re)電偶(ou)的毫(hao)伏值(zhi)相(xiang)加，換算(suan)出溫度；

從溫度到(dao)毫(hao)伏：測量出實(shi)際(ji)溫度與(yu)冷端溫度，分(fen)別(bie)換算(suan)為(wei)毫(hao)伏(fu)值(zhi)，相減後得(de)出毫伏(fu)值(zhi)，即得(de)溫度

折疊編輯(ji)本(ben)段測溫條(tiao)件(jian)

是(shi)壹種(zhong)感(gan)溫元件(jian)，是(shi)壹種(zhong)壹次儀(yi)表，熱(re)電偶(ou)直接丈(zhang)量溫度。由2種(zhong)不(bu)同成(cheng)分材(cai)質(zhi)的導(dao)體(ti)組成的(de)閉合回路(lu)，由於(yu)材(cai)質(zhi)不(bu)同，不(bu)同的(de)電子(zi)密(mi)度產(chan)生(sheng)電子(zi)擴散，穩定(ding)均衡(heng)後(hou)就產(chan)生(sheng) 了電勢(shi)。當(dang)兩端(duan)存(cun)在(zai)梯(ti)度溫度時(shi)，回路(lu)中就會(hui)有電流(liu)產(chan)生(sheng)，產(chan)生(sheng)熱(re)電動勢(shi)，溫度差(cha)越大(da)，電流(liu)就會(hui)越(yue)大。測得(de)熱電動勢(shi)之(zhi)後(hou)即可(ke)曉(xiao)得(de)溫度值(zhi)。熱(re)電偶(ou)實(shi)際(ji)上是(shi)壹種(zhong)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換器(qi)，將(jiang)熱(re)能(neng)轉(zhuan)換成(cheng)電能(neng)。

熱(re)電偶(ou)的技術優(you)勢(shi)：熱(re)電偶(ou)測溫範(fan)圍寬，性能(neng)比(bi)較穩定(ding)；丈(zhang)量精度高(gao)，熱(re)電偶(ou)與被(bei)測對(dui)象直接接觸(chu)，不(bu)受中(zhong)間(jian)介質(zhi)的影(ying)響(xiang)；熱響應時(shi)間(jian)快(kuai)，熱電偶(ou)對(dui)溫度變(bian)化(hua)反(fan)響靈活；丈(zhang)量範(fan)圍大，熱電偶(ou)從-40~+ 1600℃ 均可(ke)連(lian)續(xu)測(ce)溫；熱電偶(ou)性能(neng)牢(lao)靠， 機械(xie)強(qiang)度好(hao)。使用壽命長(chang)，裝(zhuang)置便當(dang)。

電偶(ou)必需是(shi)由兩種(zhong)性(xing)質(zhi)不(bu)同但(dan)契(qi)合壹定請求的導(dao)體(ti)（或半導(dao)體(ti)）資(zi)料(liao)構成(cheng)回路(lu)。熱電偶(ou)丈(zhang)量端(duan)和參(can)考端(duan)之(zhi)間(jian)必需有溫差(cha)。

將兩種(zhong)不(bu)同材(cai)料(liao)的導(dao)體(ti)或半導(dao)體(ti)A和B焊接起來(lai)，構成(cheng)壹個閉(bi)合回路(lu)。當導(dao)體(ti)A和B的兩個(ge)執(zhi)著點1和(he)2之(zhi)間(jian)存在(zai)溫差(cha)時，兩者(zhe)之(zhi)間(jian)便產(chan)生(sheng)電動勢(shi),因此(ci)在(zai)回路(lu)中構(gou)成壹個大(da)小(xiao)的電流(liu)，這(zhe)種(zhong)現象稱(cheng)為(wei)熱電效(xiao)應。熱(re)電偶(ou)就是(shi)應(ying)用這(zhe)壹效(xiao)應來(lai)工作(zuo)的(de)。

折疊編輯(ji)本(ben)段主(zhu)要(yao)特(te)點

1、裝配(pei)簡單(dan)，更(geng)換方(fang)便；

2、壓簧(huang)式(shi)感溫元件(jian)，抗震性能(neng)好(hao)；

3、測量(liang)精度高(gao)；

4、測(ce)量範(fan)圍大（－200℃～1300℃，特殊(shu)情況(kuang)下－270℃～2800℃）；

5、熱(re)響應時間(jian)快(kuai)；

6、機械(xie)強(qiang)度高(gao)，耐壓性(xing)能(neng)好(hao)；

7、耐高(gao)溫可達2800度；

8、使用壽命長(chang)。

折疊編輯(ji)本(ben)段工作(zuo)原理(li)

兩種(zhong)不(bu)同成(cheng)份的導(dao)體(ti)（稱為熱(re)電偶(ou)絲材(cai)或熱(re)電極(ji)）兩端(duan)接(jie)合成(cheng)回路(lu)，當兩個(ge)接(jie)合點(dian)的(de)溫度不(bu)同時(shi)，在(zai)回路(lu)中就會(hui)產(chan)生(sheng)電動勢(shi)，這(zhe)種(zhong)現象稱(cheng)為(wei)熱電效(xiao)應，而這(zhe)種(zhong)電動勢(shi)稱(cheng)為(wei)熱電勢(shi)。熱(re)電偶(ou)就是(shi)利(li)用這(zhe)種(zhong)原理(li)進行溫度測(ce)量(liang)的，其(qi)中(zhong)，直接用作(zuo)測(ce)量(liang)介質(zhi)溫度的(de)壹端叫做(zuo)工作(zuo)端(duan)（也稱(cheng)為測(ce)量端(duan)），另(ling)壹端叫做(zuo)冷端（也稱(cheng)為補(bu)償(chang)端）；冷端與(yu)顯示(shi)儀(yi)表(biao)或(huo)配(pei)套儀表(biao)連(lian)接(jie)，顯示(shi)儀(yi)表(biao)會(hui)指(zhi)出熱電偶(ou)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱電勢(shi)。

熱(re)電偶(ou)實(shi)際(ji)上是(shi)壹種(zhong)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換器(qi)，它將熱(re)能(neng)轉(zhuan)換為(wei)電能(neng)，用(yong)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱電勢(shi)測(ce)量(liang)溫度，對(dui)於(yu)熱(re)電偶(ou)的熱(re)電勢(shi)，應(ying)註(zhu)意(yi)如下幾(ji)個問題：

1、熱(re)電偶(ou)的熱(re)電勢(shi)是(shi)熱(re)電偶(ou)工作(zuo)端(duan)的(de)兩端(duan)溫度函數(shu)的(de)差(cha)，而不(bu)是熱(re)電偶(ou)冷端與(yu)工作(zuo)端(duan)，兩端(duan)溫度差(cha)的函數(shu)；

2、熱(re)電偶(ou)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱電勢(shi)的(de)大(da)小(xiao)，當熱(re)電偶(ou)的材(cai)料(liao)是均(jun)勻(yun)時，與熱(re)電偶(ou)的長(chang)度和(he)直徑無關，只與熱(re)電偶(ou)材(cai)料(liao)的成(cheng)份和兩端(duan)的(de)溫差(cha)有關；

3、當(dang)熱(re)電偶(ou)的兩個(ge)熱(re)電偶(ou)絲材(cai)料(liao)成份確(que)定(ding)後(hou)，熱(re)電偶(ou)熱電勢(shi)的(de)大(da)小(xiao)，只與熱(re)電偶(ou)的溫度差(cha)有關；若(ruo)熱電偶(ou)冷端的(de)溫度保(bao)持(chi)壹定，這(zhe)進(jin)熱(re)電偶(ou)的熱(re)電勢(shi)僅(jin)是工作(zuo)端(duan)溫度的(de)單(dan)值函數(shu)。將(jiang)兩種(zhong)不(bu)同材(cai)料(liao)的導(dao)體(ti)或半導(dao)體(ti)A和B焊接起來(lai)，構成(cheng)壹個閉(bi)合回路(lu)，如圖所(suo)示(shi)。當(dang)導(dao)體(ti)A和B的兩個(ge)執(zhi)著點1和(he)2之(zhi)間(jian)存在(zai)溫差(cha)時，兩者(zhe)之(zhi)間(jian)便產(chan)生(sheng)電動勢(shi)，因而在(zai)回路(lu)中形(xing)成壹個大(da)小(xiao)的電流(liu)，這(zhe)種(zhong)現象稱(cheng)為(wei)熱電效(xiao)應。熱(re)電偶(ou)就是(shi)利(li)用這(zhe)壹效(xiao)應來(lai)工作(zuo)的(de)。[1]

折疊編輯(ji)本(ben)段結(jie)構(gou)要(yao)求

熱電偶(ou)的結(jie)構(gou)形(xing)式(shi)為了保(bao)證(zheng)熱電偶(ou)可靠、穩定(ding)地工作(zuo)，對(dui)它的結(jie)構(gou)要(yao)求如下：

1、組(zu)成熱(re)電偶(ou)的兩個(ge)熱(re)電極(ji)的(de)焊接必須(xu)牢固(gu)；

2、兩個(ge)熱(re)電極(ji)彼(bi)此之(zhi)間(jian)應很(hen)好(hao)地絕(jue)緣(yuan)，以防短(duan)路(lu)；

3、補(bu)償(chang)導(dao)線(xian)與熱(re)電偶(ou)自由端(duan)的連(lian)接(jie)要(yao)方(fang)便可(ke)靠；

4、保(bao)護套管應(ying)能(neng)保(bao)證(zheng)熱電極(ji)與(yu)有害(hai)介(jie)質(zhi)充分隔(ge)離。

1、按(an)固(gu)定(ding)裝置型式(shi)分類(lei)

熱(re)電偶(ou)作(zuo)為(wei)主(zhu)要(yao)測(ce)溫手段，用途十(shi)分(fen)廣泛，因而對(dui)固定裝(zhuang)置和技術性(xing)能(neng)有多(duo)種(zhong)要(yao)求，因此(ci)熱電偶(ou)的固(gu)定裝(zhuang)置分為六(liu)種(zhong)：無固(gu)定裝置式(shi)、螺(luo)紋式(shi)、固定(ding)法蘭(lan)式(shi)、活動法蘭(lan)式(shi)、活動法蘭(lan)角尺(chi)形(xing)式(shi)、錐形(xing)保(bao)護管式(shi)六(liu)種(zhong)。

2、按(an)裝配(pei)及結(jie)構(gou)方(fang)式(shi)分類(lei)

根(gen)據熱(re)電偶(ou)的性(xing)能(neng)結(jie)構(gou)方(fang)式(shi)可分(fen)為(wei)：可(ke)拆(chai)卸式(shi)熱電偶(ou)、隔(ge)爆(bao)式(shi)熱電偶(ou)、鎧裝熱(re)電偶(ou)和壓彈(dan)簧固定式(shi)熱電偶(ou)等特(te)殊(shu)用途的熱電偶(ou)。

常用(yong)熱電偶(ou)可分(fen)為標(biao)準(zhun)熱電偶(ou)和非(fei)標(biao)準(zhun)熱電偶(ou)兩大(da)類(lei)。所(suo)謂標(biao)準(zhun)熱電偶(ou)是指(zhi)國(guo)家標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)了其(qi)熱(re)電勢(shi)與(yu)溫度的(de)關系(xi)、允(yun)許(xu)誤(wu)差(cha)、並有統(tong)壹的標(biao)準(zhun)分度表(biao)的(de)熱電偶(ou)，它有與其(qi)配(pei)套的顯示(shi)儀(yi)表(biao)可(ke)供選(xuan)用(yong)。非(fei)標(biao)準(zhun)化(hua)熱(re)電偶(ou)在(zai)使用範(fan)圍或數(shu)量(liang)級上(shang)均(jun)不(bu)及標(biao)準(zhun)化(hua)熱(re)電偶(ou)，壹般(ban)也沒(mei)有統(tong)壹的分(fen)度表(biao)，主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)某些特(te)殊(shu)場(chang)合的(de)測(ce)量。標(biao)準(zhun)化(hua)熱(re)電偶(ou)中國(guo)從2026年(nian)01月10日起，熱(re)電偶(ou)和熱(re)電阻(zu)全部(bu)按IEC國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)生(sheng)產(chan)，並S、B、E、K、R、J、T七種(zhong)標(biao)準(zhun)化(hua)熱(re)電偶(ou)為中(zhong)國(guo)統(tong)壹設計型(xing)熱電偶(ou)。

從理(li)論上(shang)講(jiang)，任(ren)何(he)兩種(zhong)不(bu)同導(dao)體(ti)（或半導(dao)體(ti)）都可(ke)以配(pei)制(zhi)成熱(re)電偶(ou)，但(dan)是(shi)作(zuo)為(wei)實(shi)用的測溫元件(jian)，對(dui)它的要(yao)求是多(duo)方(fang)面(mian)的。為(wei)了保(bao)證(zheng)工程(cheng)技術中(zhong)的(de)可靠性，以及足夠的(de)測量精度，並不(bu)是所(suo)有材(cai)料(liao)都能(neng)組(zu)成(cheng)熱(re)電偶(ou)，壹般(ban)對(dui)熱電偶(ou)的電極(ji)材(cai)料(liao)，基(ji)本(ben)要(yao)求是：

1、在(zai)測(ce)溫範(fan)圍內，熱電性(xing)質(zhi)穩定(ding)，不(bu)隨(sui)時(shi)間(jian)而變(bian)化(hua)，有足夠的(de)物理(li)化(hua)學(xue)穩定(ding)性，不(bu)易氧化(hua)或(huo)腐蝕；

2、電阻(zu)溫度系(xi)數(shu)小(xiao)，導(dao)電率(lv)高，比(bi)熱小(xiao)；

3、測溫中產(chan)生(sheng)熱(re)電勢(shi)要(yao)大(da)，並且(qie)熱(re)電勢(shi)與(yu)溫度之(zhi)間(jian)呈線(xian)性或(huo)接(jie)近線(xian)性的(de)單(dan)值函數(shu)關系(xi)；

4、材(cai)料(liao)復制(zhi)性好(hao)，機械(xie)強(qiang)度高(gao)，制(zhi)造工藝簡單(dan)，價(jia)格便宜(yi)。