正確使用熱電偶應(yīng)注意哪幾方面

一. 正確使用熱電偶應(yīng)注意哪幾方面？

在熱電偶的使用過程中，若不能正確使用，會產(chǎn)生大小不等的測量誤差，進(jìn)而影響到所測溫度的準(zhǔn)確、可靠，而正確、合理使用熱電偶是十分重要的。

*工作實(shí)際中，正確使用熱電偶，主要應(yīng)注意以下兩方面：

(1) 采用正確、合理的方法處理熱電偶參考端溫度造成的影響；

(2) 了解影響熱電偶測量溫度誤差的相關(guān)因素，并采取正確的方法加以克服。

二. 熱電偶參考端溫度的處理方法有幾種？

由熱電偶的測溫原理可知，熱電偶回路中熱電勢的大小是由

熱電極材料和測量端、參考端溫度三個因素所確定的，熱電極的 材料一旦確定后，只與電極兩端的溫度有關(guān)，即與測量端的溫度 和參考端的溫度有關(guān)。為了使熱電勢只與測量端溫度有關(guān)，就將參考端的溫度規(guī)定為0℃。而熱電偶分度表和與之配套的顯示 儀表都是規(guī)定參考端等于0℃為條件得到的。

但在實(shí)際測量中，參考端的溫度很少能保持在0℃，有的情 況下，參考端的溫度不在0℃ ,但是能穩(wěn)定在某一值上；有的情況 下，參考端的溫度不在0℃，又處在波動變化之中。

因此，對熱電偶參考端的溫度可以用以下4種方法予以 處理：

(1) 采用0T恒定器法，將參考端的溫度恒定在0℃，這種方 法多用在實(shí)驗(yàn)室的精密測量或熱電偶的計量檢定中；

(2) 當(dāng)參考端的溫度不在0℃，但溫度穩(wěn)定時，可采用計算法 對熱電勢進(jìn)行修正，也可采用儀表機(jī)械零點(diǎn)調(diào)校到O℃的被測 溫度

(3) 當(dāng)參考端的溫度不在0℃，而且溫度處于波動變化時，可 采用補(bǔ)償導(dǎo)線法或接入?yún)⒖级藴囟妊a(bǔ)償器的方法加以解決；

(4) 采用參考端溫度補(bǔ)償器法，對變化的熱電勢進(jìn)行自動 補(bǔ)償。

三.什么是0℃恒溫器？

在熱電偶的測量中，通常規(guī)定參考端的參考溫度為0℃，但 在實(shí)際測量中，測量端在0℃T的情況下很少的。在這種情況下， 通過計算對熱電偶進(jìn)行修正的方法或采用補(bǔ)償導(dǎo)線法，可達(dá)到比較準(zhǔn)確測量現(xiàn)場溫度的目的。

但在實(shí)驗(yàn)室要求對熱電偶進(jìn)行高精度測量或?qū)犭娕歼M(jìn)行檢定時，再用于以上方法，就會帶來一定的誤差。

為了提高測量或檢定精度，則要采用一定的設(shè)備，使熱電偶

參考端恒定在0℃,這種設(shè)備（或儀器）就叫0℃恒溫器

0℃恒溫器是根據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，冰和純水的平衡溫度為℃這一物理特性而制成的。如圖5 -15所示，在保溫器中，盛入 清潔的冰和水混合物，并插人2個試管，試管底部注人一定量的 變壓器油，使用時,將熱電偶參考端插人試管底部,并用銅導(dǎo)線分 別接人顯示儀表。這樣即可保持參考端恒定在0℃。

目前，已有更*0T恒溫器取代用冰水混合物取得零攝 氏度的方法,如上海西派埃公司生產(chǎn)的LDQ-1型0℃恒溫器,就 是以熱管制作，由半導(dǎo)體制冷器配置精密控制電路，使熱管工作 在0℃,取代用冰水混合物的控溫方法，具有精度高〔（0± 0.1)1〕，穩(wěn)定性好（±0.05℃),使用方便等特點(diǎn)。

四.什么是熱電勢修正法？

熱電勢修正法又稱計算法。熱電勢修正法主要適用于熱電 偶的參考端溫度不等于0℃時，但參考端溫度相對穩(wěn)定時，對直接測量的熱電勢進(jìn)行計算，得出實(shí)際熱電勢，再通過對照分度表查出實(shí)測的溫度V:

例：用K型熱電偶測量某液體,其參考端溫度Tn = 301 ,測 得的熱電勢E(T,T為32.072mV,求測量端的實(shí)際測溫度T。

五.什么是補(bǔ)償導(dǎo)線法？

在熱電偶參考端溫度波動變化情況下，參考端的溫度T 是不穩(wěn)定的，此時，無法對參考端的溫度r進(jìn)行修正，即無法 對工作對象進(jìn)行測量，補(bǔ)償導(dǎo)線法就是在熱電偶參考端外接 一熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，將熱電偶的參考端延伸至溫度穩(wěn)定的環(huán) 境中，使波動變化較大的參考端處于溫度穩(wěn)定的環(huán)境下，再用 計算法進(jìn)行修正，以達(dá)到測量目的。

熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線的特性、作用和連接方法如下。

(1) 熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線是指在一定溫度范圍內(nèi)和所連接熱 電偶的熱電有相同熱電特性的廉金屬導(dǎo)線。

(2) 熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線一般分為兩種：

a. 延伸型補(bǔ)償導(dǎo)線,是指與所配用的熱電偶的熱電極化學(xué)成 分相同的導(dǎo)線。這種導(dǎo)線僅起著延伸熱電偶參考端的作用d

b. 補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線：是指與所配用的熱電偶的熱電極化學(xué)成

分不相同的導(dǎo)線，但在參考端溫度可能的變化范圍內(nèi)如0 ~ 100℃或0~200℃，其電熱特性與所匹配熱電偶特性相同這種補(bǔ)償導(dǎo)線可節(jié)省價格昂貴的貴金屬材料如鉑-鉑銠10貴金屬熱 電偶可選用與其特性相同的銅-銅鎳廉金屬補(bǔ)償導(dǎo)線。

(3) 補(bǔ)償導(dǎo)線的連接方法見圖5 - 16。

圖中：A，B——熱電極；

A'，B'——補(bǔ)償導(dǎo)線；

C——顯示儀表。

這里要說明的是補(bǔ)償導(dǎo)線法的補(bǔ)償導(dǎo)線作用，只是延長熱電極，它并不能消除參考端不為0℃時的影響，還必須用電勢修正法對測量的熱電勢進(jìn)行計算處理。

六.使用補(bǔ)償導(dǎo)線時應(yīng)注意什么問題？

補(bǔ)償導(dǎo)線在使用中應(yīng)注意以下方面：

(1) 不同型號的熱電偶只能選用與之相應(yīng)型號的補(bǔ)償導(dǎo)線；

(2) 同熱電極一樣，補(bǔ)償導(dǎo)線也有正、負(fù)極之分，與熱電偶連 接時極性不可接錯,否則不僅起不到補(bǔ)償作用，而且會造成更大 的測量誤差；

(3) 補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電極連接點(diǎn)溫度應(yīng)在補(bǔ)償導(dǎo)線允許使用 的溫度范圍內(nèi)；

(4) 要求補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電極的兩個連接點(diǎn)的溫度相同，即兩個連接盡可能接近，否則也會帶來測量誤差

(5)盡可能選用直徑較大及導(dǎo)電系數(shù)較大的'補(bǔ)償導(dǎo)線，以減小熱電偶回路電阻，利于動圈儀表正常和自動控溫。