德国THERMO Sensor 工业热电偶 热传感器工业热电偶广泛用于过程工业
热电偶介绍
热电偶的原理和特点
当今的热电偶设计是多年研究和现场经验的结果。它们与高质量的仪器一起为数千种温度感测和控制问题提供了答案。
塞贝克效应
基本上，热电偶是由两个不同的金属导体形成的闭合电路，用于产生电动势（EMF）或电压。当热量施加到结点之一时，电压会导致电流流动。只要两个结处于不同温度，电流将继续流动。在TJ Seebeck发现原理之后，这被称为Seebeck效应。
在两个结点（T1）的冷却器上的电流方向决定了极性。例如，在图2中，当电流从a流向B时，a被视为正。
珀蒂效应
佩尔帖（Peltier）发现，当电流流过两种不同金属的结时，结将释放热量或吸收热量，具体取决于电流的流动方向。如果电流的方向与热电偶在测量结点处产生的电流方向相同，则将吸收热量并在相对的（冷）结处释放热量。吸收和释放的热量与流经结的电量成正比。
热电定律
A.单根均质导线的电路无法仅通过加热来维持电流。
B.在两条不同的均质导线的电路中，如果一个结保持在一个温度，另一结保持在另一个温度，则产生的热EMF将与沿导线的温度梯度无关。
C.将第三种金属引入到两条不同的均质导线的电路中，它们的测量结和冷结保持在不同的温度下，而不会影响电路中的总EMF（电压）。该定律通常称为中间金属定律，其工作方式如下：在两条不同的均质导线A和B的电路中，将测量结和冷结保持在不同的温度下，通过切割导线来引入第三种金属C，然后插入导线C，使导线的两个结点AC相互连接。如果C在其整个长度上温度均匀，则电路中的总EMF将不受影响。该定律可以以各种形式应用于热电偶头，其中热电偶线通过铜或黄铜块连接到延长线。
普通热电偶电路
以下是常见的热电偶电路的示例。
1.标准的单热电偶，由两条不同的导线和一个测量结点组成：
2.平均热电偶，包括两个或多个并联到一个公共冷端的热电偶。如果所有元件的电阻相等，则生成的EMF将对应于各个结点的温度平均值。
3.热电堆由一系列两个或多个相连的热电偶组成。所得的EMF将是所有单个结点的总和。
4. Delta热电偶，也称为差动热电偶，由两条相似的导线“ A”连接到一条不同的导线“ B”组成，两个测量结通常在不同的温度下进行。产生的EMF将是两个结之间的差异，通常称为温差。
注意：热电偶的少一个结点必须不接地，并且测量仪器必须为差动类型。典型的比例范围可能是：-150到0到+150
连接头的用途
热电偶连接或端子头在热电偶和延长线之间提供了正电连接，并提供了用于保护管和延长线导管的连接装置。头部包含用于所有电气连接的接线盒。连接头可用于每种应用。典型的喷头包括铸铝盖头，非常适合必须完全防风雨的应用；一个用于极端腐蚀区域的聚丙烯头，防爆导管类型。
延长线的使用
延长线用于将热电偶延伸到仪器的参考结点。电线以匹配的一对导体的形式提供，带有绝缘层，旨在满足特定应用的服务需求。
德国THERMO Sensor 工业热电偶 热传感器工业热电偶广泛用于过程工业
热传感器MGO热电偶绝缘材料采用Cerampak。建议将这些MGO热电偶浸入液体，高湿气，腐蚀性气体或高压中。
Cerampak是一种致密的致密陶瓷，用途广泛。这种可焊接的柔性材料可以承受从低温到2300ºF的温度以及从真空到60,000 psi的压力。
提供多种设计，护套材料和直径选择，以适应不同的应用条件。可以为端子指定各种头，连接器或柔性引线。
德国THERMO Sensor 工业热电偶 热传感器工业热电偶广泛用于过程工业
产品和订购信息
（有关金属护套热电偶的信息，请参见第100节“ Cerampak热电偶”）
如何选择热电偶元件
为热电偶选择的材料将由其必须执行的特定条件决定。
该目录中建议在宽泛的一般条件下需要一系列的元件尺寸和保护类型。但是，为了获得大的效率，客户应在元件必须使用多长时间，元件要承受的温度，大气以及所需的响应速度方面仔细考虑其特殊的需求和用途。
热电偶选择数据表中列出了常用的热电偶元件的温度范围。如果响应速度的灵敏度很重要，请选择较小规格的电线。如果要考虑较长寿命，尤其是在高温下，则选择较粗的线径。
订购备用热电偶导线或元件时，请确保其类型（K，S，R等）与所要使用的仪器校准相对应。通常可以在仪器的正面找到此信息。
以下是可用元素的类型及其一般用途的描述：
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热电偶或电线和材料的类型
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线规（AWG）
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建议在温度极限下使用°F
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推荐使用条件
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°F
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°C
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E型
Chromel –康斯坦丁
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8号
14号
20号
24号
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1600
1200
1005
805
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870
650
540
430
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Chromel-Constantan热电偶适合在真空，惰性，轻度氧化或还原性气氛中，在高达1600°F的温度下使用。在低温下不会腐蚀。在所有常用热电偶中，每度具有的EMF输出。
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J型
铁–君士坦丁
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8号
14号
20号
24号
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1400
1100
900
700
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760
590
480
370
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在存在或缺乏游离氧的情况下，可在有或没有保护管的情况下使用。建议使用保护管，但不是必需的，对于清洁度和更长的使用寿命来说是理想的。由于JP线在1000°F以上会迅速氧化，因此请使用较大规格的线进行补偿。推荐的工作温度：1400°F。
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K型
Chromel –铝
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8号
14号
20号
24号
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2300
2000
1800
1600
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1260
1080
980
820
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可在高达2300°F的温度下广泛使用。始终建议使用金属或陶瓷保护管，尤其是在大气减少的情况下。在氧化性气氛中，保护性管不是必不可少的，但是对于更长的使用寿命来说是理想的。
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N型
Nicrosil – Nisil
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8号
14号
20号
24号
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2300
2000
1800
1600
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1260
1080
980
820
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R型
白金–白金
13％铑
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24号
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2700
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对于在氧化气氛中的高温应用，B型可降低化学污染和铑迁移的影响。它具有比S型和R型更高的机械强度。在中性气氛或2190°F以上的空气中，使用陶瓷保护管可获得的可靠性。
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S型
白金–白金
10％铑
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24号
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2700
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B型
铂金6％
铑–铂金
30％铑
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24号
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3150
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T型
铜–君士坦丁
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14号
20号
24号
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700
500
400
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370
260
204
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在氧化或还原气氛中使用。保护管不是必不可少的，但建议保持清洁并延长使用寿命。在较低温度下稳定。在低低温下具有广泛的用途。工作范围：– 300°F700°F，但可以用于– 425°F（沸腾氦气）。
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热电偶
校准
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温度
范围
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误差极限
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标准
（以较大者为准）
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特别
（以较大者为准）
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Ť
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-200350°C
-328662°F
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±1°摄氏度
±2°华氏度
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或高于O°C的0.75％
或低于O°C 1.5°
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±.5°摄氏度
±1°华氏度
|
或±.4％
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Ĵ
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0750°C
321382°F
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±2.2°摄氏度
±4°华氏度
|
或±0.75％
|
±1.1°摄氏度
±2°华氏度
|
或±.4％
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Ë
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-200900°C
-3281652°F
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±1.7°摄氏度
±3°华氏度
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或高于O°C 0.5％
或低于O°C 1.0％
|
±1°摄氏度
±2°华氏度
|
或±.4％
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ķ
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-2001250°C
-3282282°F
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±2.2°摄氏度
±4°华氏度
|
或高于O°C的0.75％
或低于O°C 2.0％
|
±1.1°摄氏度
±2°华氏度
|
或±.4％
|
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R，S
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4001400°C
7522550°C
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±1.5°摄氏度
±3°华氏度
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或±.25％
|
或±.1％
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|
乙
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8001800°C
14753270°F
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±0.5％
超过800°C（1470°F）
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或±.50％
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或±.25％
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ñ
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01250°C
322282°F
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±2.2°摄氏度
±4.0°华氏度
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或高于O°C±0.75％
或低于O°C±2.0％
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±1.1°摄氏度
±2°华氏度
|
或±.4％
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表3温度–毫伏曲线
注意：可根据要求提供其他校准的EMF值。
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T / C材料类型
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E = CR / CN
J = I / C
K = C / A
T =铜/铜
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R =铂/铂13％Rh
S =铂/铂10％Rh
B = Pt 30％铑/ Pt 6％Rh
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热电偶套管用于在温度传感器和环境（液体，气体或浆液）之间提供隔离。热电偶套管可在不影响周围区域或过程的情况下卸下并更换温度传感器。
在确定用于热电偶套管的材料以及其他因素时必须格外小心。热传感器提供的设计帮助包括压力，温度和/或腐蚀以及流体的振动效应。这种振动会导致井杆故障
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热传感器MGO热电偶绝缘材料采用Cerampak。建议将这些MGO热电偶浸入液体，高湿气，腐蚀性气体或高压中。
Cerampak是一种致密的致密陶瓷，用途广泛。这种可焊接的柔性材料可以承受从低温到2300ºF的温度以及从真空到60,000 psi的压力。
提供多种设计，护套材料和直径选择，以适应不同的应用条件。可以为端子指定各种头，连接器或柔性引线。
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