熱電偶溫度計(jì)在水電工程中的應(yīng)用

熱電偶溫度計(jì)屬于接觸式溫度測(cè)量?jī)x表。是根據(jù)熱電效應(yīng)即塞貝克效應(yīng)原理來(lái)測(cè)量溫度的，是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件。將不同材料的導(dǎo)體A、B接成閉合回路,接觸測(cè)溫點(diǎn)的一端稱為測(cè)量端（或工作端）,另一端稱為參比端（或自由端）。若測(cè)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(shì)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(dǎo)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(shí)際應(yīng)用中，將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測(cè)量端放到被測(cè)溫度t處，而將參比端分開，用導(dǎo)線接入顯示儀表，并保持參比端接點(diǎn)溫度t0穩(wěn)定。顯示儀表所測(cè)電勢(shì)只隨被測(cè)溫度而t變化。

常用的普通工業(yè)型熱電偶有：

1.鉑銠10一鉑熱電偶：屬于貴重金屬熱電偶，正極為鉑銠合金，負(fù)極為鉑，短期工作溫度為1600℃，長(zhǎng)期工作溫度為1300℃，物理、化學(xué)穩(wěn)定性好，一般用于準(zhǔn)確度要求較高的高溫測(cè)量。但材料較貴，熱電勢(shì)較小，分度號(hào)為S。

2.鎳鉻一鎳硅熱電偶：它是非貴重金屬中性能zui穩(wěn)定的一種，應(yīng)用很廣，正極為鎳鉻。短期工作溫度為1200℃，長(zhǎng)期工作溫度為900℃。此種熱電偶的熱電勢(shì)比上一種大4到5倍，而且線性度更好，誤差一般在（6-8）℃。但其熱電極不易做得很均勻，較易氧化，穩(wěn)定性差。分度號(hào)為K。

3.鎳鉻一康銅熱電偶：正極是鎳鉻，短期工作溫度為800℃，長(zhǎng)期工作溫度為60℃。它是熱電勢(shì)zui大的一種熱電偶，測(cè)量準(zhǔn)確度較高，但極易氧化。分度號(hào)為E。

4.銅一康銅熱電偶：這是在低溫下應(yīng)用得很普遍的熱電偶，測(cè)量溫度范圍（-200-+200）℃，穩(wěn)定性好，低溫時(shí)靈敏度高并且價(jià)格低廉。分度號(hào)為T。

鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者組合加工而成，它可以做得很細(xì)很長(zhǎng)，在使用中可以隨測(cè)量需要進(jìn)行彎曲，其特點(diǎn)是：熱情性小、熱接點(diǎn)處的熱容量小、壽命較長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)等，應(yīng)用廣泛。

實(shí)際使用時(shí)特別要注意補(bǔ)償導(dǎo)線的使用。通常接在儀表和接線盒之間的補(bǔ)償導(dǎo)線，其熱電性質(zhì)與所用熱電偶相同或相近，與熱電偶連接后不會(huì)產(chǎn)生大的附加熱電勢(shì)，不會(huì)影響熱電偶回路的總熱電勢(shì)。如果用普通導(dǎo)線來(lái)代替補(bǔ)償導(dǎo)線，就起不到補(bǔ)償作用，從而降低測(cè)溫的準(zhǔn)確性。所以，使用單位在安裝儀表敷線時(shí)應(yīng)注意：補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接時(shí)，極性切勿接反，否則測(cè)溫誤差反而增大。

實(shí)際測(cè)量中，如果測(cè)量值偏離實(shí)際值太多，除熱電偶安裝位置不當(dāng)外，還有可能是熱電偶偶絲被氧化、熱電偶測(cè)量端焊點(diǎn)出現(xiàn)砂眼等。

熱電偶溫度計(jì)的安裝

熱電阻和熱電偶溫度計(jì)屬于接觸式溫度計(jì)，由于其無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)成為工礦企業(yè)和科研院所常用的溫度測(cè)量?jī)x表。正確的安裝熱電偶和熱電阻傳感器是保證其測(cè)量精度和使用壽命的重要因素。下面根據(jù)平時(shí)的使用情況以幾種常用的安裝方式作些介紹，希望能給大家的實(shí)際工作提供點(diǎn)參考。

首先熱電偶和熱電阻的安裝應(yīng)盡可能保持垂直，以防止保護(hù)套管在高溫下產(chǎn)生變形，但在有流速的情況下，則必須迎著被測(cè)介質(zhì)的流向插入，以保證測(cè)溫元件與流體的充分接觸以保證其測(cè)量精度。

另外熱電偶和熱電阻應(yīng)盡量安裝在有保護(hù)層的管道內(nèi)，以防止熱量散失。其次當(dāng)熱電偶和熱電阻傳感器安裝在負(fù)壓管道中時(shí)，必須保證測(cè)量處具有良好的密封性，以防止外界冷空氣進(jìn)入，使讀數(shù)偏低。當(dāng)熱電偶和熱電阻傳感器安裝在戶外時(shí)，熱電偶和熱電阻傳感器的接線盒面蓋應(yīng)向上，入線口應(yīng)向下，以避免雨水或灰塵進(jìn)入接線盒，而損壞熱電偶和熱電阻接線盒內(nèi)的接線影響其測(cè)量精度。應(yīng)經(jīng)常檢查熱電偶和熱電阻溫度計(jì)各處的接線情況，特別是熱電偶溫度計(jì)由于其補(bǔ)償導(dǎo)線的材料硬度較高，非常容易從接線柱脫離造成斷路故障，因此要接線良好不要過多碰動(dòng)溫度計(jì)的接線并經(jīng)常檢查，以獲得正確的測(cè)量溫度。

熱電偶安裝時(shí)應(yīng)放置在盡可能靠近所要測(cè)的溫度控制點(diǎn)。為防止熱量沿?zé)犭娕紓髯呋蚍乐贡Ｗo(hù)管影響被測(cè)溫度，熱電偶應(yīng)浸入所測(cè)流體之中，深度至少為直徑的10倍。當(dāng)測(cè)量固體溫度時(shí)，熱電偶應(yīng)當(dāng)頂著該材料或與該材料緊密接觸。為了使導(dǎo)熱誤差減至zui小，應(yīng)減小接點(diǎn)附近的溫度梯度。

當(dāng)用熱電偶測(cè)量管道中的氣體溫度時(shí)，如果管壁溫度明顯地較高或較低，則熱電偶將對(duì)之輻射或吸收熱量，從而顯著改變被測(cè)溫度。這時(shí)，可以用一輻射屏蔽罩來(lái)使其溫度接近氣體溫度，采用所謂的屏罩式熱電偶。

選擇測(cè)溫點(diǎn)時(shí)應(yīng)具有代表性，例如測(cè)量管道中流體溫度時(shí)，熱電偶的測(cè)量端應(yīng)處于管道中流速zui大處。一般來(lái)說，熱電偶的保護(hù)套管末端應(yīng)越過流速中心線。