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热电偶‌结构和工作原理

热电偶‌是一种基于热电效应的测温元件,其结构和工作原理如下:

铠装热电偶是利用物质在温度变化时,其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时,工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。铠装热电偶是一种温度传感器,它比装配式热电偶直径小,易弯曲,抗震性好,适宜安装在装配式热电偶无法安装的场合,WZPK系列铠装热电偶采用引进热电偶测温元件。
铠装热电偶的工作原理是两种不同成份的导体两端经焊接,形成回路,直接测温端叫工作端,接线端子端叫冷端,也称参比端.当工作端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,接上显示仪表,仪表上就会指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。铠装热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长,热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度、直径无关。



结构
热电偶通常由以下几个主要部分组成:


‌热电极‌:由两种不同材料的导体组成,通常是一种金属和另一种金属或合金。这两种材料的接触点称为结点,其中一个结点作为工作端(测量端),另一个结点作为参考端(冷端)。
‌绝缘套保护管‌:用于保护热电极,防止其受到外界环境的影响。
‌接线盒‌:用于连接热电偶和测量仪器,通常包含补偿导线,用于延长测量范围。
工作原理
热电偶的工作原理基于热电效应,当两种不同材料的导体连接在一起形成闭合回路时,如果两个接点的温度不同,就会产生电动势(称为热电动势)。具体过程如下:


‌温度差异‌:当热电偶的工作端和参考端存在温度差异时,两种不同材料的电子浓度和运动速度不同,导致电子从高温端向低温端扩散。
‌电动势产生‌:这种电子扩散在闭合回路中形成电流,产生温差电动势。电动势的大小与温度差成正比。
‌信号转换‌:产生的电动势通过电气仪表(二次仪表)转换为被测介质的实际温度。
应用场景
热电偶广泛应用于各种温度测量和控制系统中,适用于极宽的温度范围。它们常与显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用,以确保温度测量的准确性和稳定性。