熱電偶溫度計在水電工程中的應用

熱電偶溫度計屬于接觸式溫度測量儀表。是根據熱電效應即塞貝克效應原理來測量溫度的，是溫度測量儀表中常用的測溫元件。將不同材料的導體A、B接成閉合回路,接觸測溫點的一端稱為測量端（或工作端）,另一端稱為參比端（或自由端）。若測量端和參比端所處溫度t和t0不同,則在回路的A、B之間就產生一熱電勢EAB（t，t0）,這種現象稱為塞貝克效應，即熱電效應。EAB大小隨導體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。在實際應用中，將A、B的一端焊接在一起作為熱電偶的測量端放到被測溫度t處，而將參比端分開，用導線接入顯示儀表，并保持參比端接點溫度t0穩定。顯示儀表所測電勢只隨被測溫度而t變化。

常用的普通工業型熱電偶有：

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，負極為鉑，短期工作溫度為1600℃，長期工作溫度為1300℃，物理、化學穩定性好，一般用于準確度要求較高的高溫測量。但材料較貴，熱電勢較小，分度號為S。

2.鎳鉻一鎳硅熱電偶：它是非貴重金屬中性能zui穩定的一種，應用很廣，正極為鎳鉻。短期工作溫度為1200℃，長期工作溫度為900℃。此種熱電偶的熱電勢比上一種大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，穩定性差。分度號為K。

3.鎳鉻一康銅熱電偶：正極是鎳鉻，短期工作溫度為800℃，長期工作溫度為60℃。它是熱電勢zui大的一種熱電偶，測量準確度較高，但極易氧化。分度號為E。

4.銅一康銅熱電偶：這是在低溫下應用得很普遍的熱電偶，測量溫度范圍（-200-+200）℃，穩定性好，低溫時靈敏度高并且價格低廉。分度號為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，它可以做得很細很長，在使用中可以隨測量需要進行彎曲，其特點是：熱情性小、熱接點處的熱容量小、壽命較長、適應性強等，應用廣泛。

實際使用時特別要注意補償導線的使用。通常接在儀表和接線盒之間的補償導線，其熱電性質與所用熱電偶相同或相近，與熱電偶連接后不會產生大的附加熱電勢，不會影響熱電偶回路的總熱電勢。如果用普通導線來代替補償導線，就起不到補償作用，從而降低測溫的準確性。所以，使用單位在安裝儀表敷線時應注意：補償導線與熱電偶連接時，極性切勿接反，否則測溫誤差反而增大。

實際測量中，如果測量值偏離實際值太多，除熱電偶安裝位置不當外，還有可能是熱電偶偶絲被氧化、熱電偶測量端焊點出現砂眼等。

熱電偶溫度計的安裝

熱電阻和熱電偶溫度計屬于接觸式溫度計，由于其無法替代的優點成為工礦企業和科研院所常用的溫度測量儀表。正確的安裝熱電偶和熱電阻傳感器是保證其測量精度和使用壽命的重要因素。下面根據平時的使用情況以幾種常用的安裝方式作些介紹，希望能給大家的實際工作提供點參考。

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

另外熱電偶和熱電阻應盡量安裝在有保護層的管道內，以防止熱量散失。其次當熱電偶和熱電阻傳感器安裝在負壓管道中時，必須保證測量處具有良好的密封性，以防止外界冷空氣進入，使讀數偏低。當熱電偶和熱電阻傳感器安裝在戶外時，熱電偶和熱電阻傳感器的接線盒面蓋應向上，入線口應向下，以避免雨水或灰塵進入接線盒，而損壞熱電偶和熱電阻接線盒內的接線影響其測量精度。應經常檢查熱電偶和熱電阻溫度計各處的接線情況，特別是熱電偶溫度計由于其補償導線的材料硬度較高，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溫度計的接線并經常檢查，以獲得正確的測量溫度。

熱電偶安裝時應放置在盡可能靠近所要測的溫度控制點。為防止熱量沿熱電偶傳走或防止保護管影響被測溫度，熱電偶應浸入所測流體之中，深度至少為直徑的10倍。當測量固體溫度時，熱電偶應當頂著該材料或與該材料緊密接觸。為了使導熱誤差減至zui小，應減小接點附近的溫度梯度。

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

選擇測溫點時應具有代表性，例如測量管道中流體溫度時，熱電偶的測量端應處于管道中流速zui大處。一般來說，熱電偶的保護套管末端應越過流速中心線。