上儀三廠 S型熱電偶工作原理

電偶是工業(ye) 上zui常用的溫度檢測元件之一。其優(you) 點是：

　　①測量精度高。因熱電偶直接與(yu) 被測對象接觸，不受中間介質的影響。
　　②測量範圍廣。常用的熱電偶從(cong) -50~+1600℃均可邊續測量，某些特殊熱電偶zui低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），zui高可達+2800℃（如鎢-錸）。
　　③構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩(liang) 種不同的金屬絲(si) 組成，而且不受大小和開頭的限製，外有保護套管，用起來非常方便。

　　1．熱電偶測溫基本原理
　　將兩(liang) 種不同材料的導體(ti) 或半導體(ti) A和B焊接起來，構成一個(ge) 閉合回路。當導體(ti) A和B的兩(liang) 個(ge) 執著點1和2之間存在溫差時，兩(liang) 者之間便產(chan) 生電動勢,因而在回路中形成一個(ge) 大小的電流,這種現象稱為(wei) 熱電效應。熱電偶就是利用這一效應來工作的。

　　2．熱電偶的種類及結構形成
　　（1）熱電偶的種類
　　常用熱電偶可分為(wei) 標準熱電偶和非標準熱電偶兩(liang) 大類。所調用標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與(yu) 溫度的關(guan) 係、允許誤差、並有統一的標準分度表的熱電偶，它有與(yu) 其配套的顯示儀(yi) 表可供選用。非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統一的分度表，主要用於(yu) 某些特殊場合的測量。
     標準化熱電偶我國從(cong) 1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC標準生產(chan) ，並S、B、E、K、R、J、T（即分度號）七種標準化熱電偶為(wei) 我國統一設計型熱電偶。　
　
     (2)熱電偶的結構形式為(wei) 了保證熱電偶可靠、穩定地工作，對它的結構要求如下：
　　①組成熱電偶的兩(liang) 個(ge) 熱電極的焊接必須牢固；
　　②兩(liang) 個(ge) 熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路；
　　③補償(chang) 導線與(yu) 熱電偶自由端的連接要方便可靠；
     ④保護套管應能保證熱電極與(yu) 有害介質充分隔離。　　

     3．熱電偶冷端的溫度補償(chang) .
  　由於(yu) 熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀(yi) 表的距離都很遠，為(wei) 了節省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償(chang) 導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩定的控製室內(nei) ，連接到儀(yi) 表端子上。必須指出，熱電偶補償(chang) 導線的作用隻起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控製室的儀(yi) 表端子上，它本身並不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償(chang) 作用。因此，還需采用其他修正方法來補償(chang) 冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。　
　
       在使用熱電偶補償(chang) 導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償(chang) 導線與(yu) 熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。　　
       例如：S型熱電偶）鉑銠10-鉑熱電偶
　　 鉑銠10-鉑熱電偶（S型熱電偶）為(wei) 貴金屬熱電偶。偶絲(si) 直徑規定為(wei) 0.5mm，允許偏差-0.02mm，其正極（SP）的名義(yi) 化學成分為(wei) 鉑銠合金，其中含銠為(wei) 10%，含鉑為(wei) 90%，負極（SN）為(wei) 純鉑，故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長期zui高使用溫度為(wei) 1300℃，短期zui高使用溫度為(wei) 1600℃。　　

      S型熱電偶在熱電偶係列中具有準確度zui高，穩定性，測溫溫區寬，使用壽命長等優(you) 點。它的物理，化學性能良好，熱電勢穩定性及在高溫下抗氧化性能好，適用於(yu) 氧化性和惰性氣氛中。由於(yu) S型熱電偶具有優(you) 良的綜合性能，符合使用溫標的S型熱電偶，長期以來曾作為(wei) 溫標的內(nei) 插儀(yi) 器，“ITS-90”雖規定今後不再作為(wei) 溫標的內(nei) 查儀(yi) 器，但溫度谘詢委員會(hui) （CCT）認為(wei) S型熱電偶仍可用於(yu) 近似實現溫標。　　

     S型熱電偶不足之處是熱電勢，熱電勢率較小，靈敏讀低，高溫下機械強度下降，對汙染非常敏感，貴金屬材料昂貴，因而一次性投資較大。