一、简介
热电偶（thermocouple）是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
在工业生产过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。在温度测量中，热电偶的应用极为广泛，它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种无源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子、管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。
二、工作原理
热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势——热电动势，这就是所谓的塞贝克效应(Seebeck effect）。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端，自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。热电偶测量温度时要求其冷端（测量端为热端，通过引线与测量电路连接的端称为冷端）的温度保持不变，其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时，冷端的（环境）温度变化，将严重影响测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与测量仪表连接用好补偿导线。
三、特点
1、装配简单，更换方便；
四、安装要求
1、为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换，应合理选择测点位置，尽量避免在阀门，弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻。
2、带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失，为了减少测量误差，热电偶和热电阻应该有足够的插入深度：
（1）对于测量管道中心流体温度的热电偶，一般都应将其测量端插入到管道中心处（垂直安装或倾斜安装）.如被测流体的管道直径是200毫米，那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米；
五、选型
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分度号 |
材料 |
测温范围 |
I级允差 |
II级允差 |
优/缺点 |
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K型 |
镍铬-镍硅 |
-200~+1300℃ |
±1.5℃或 ±0.4%t |
±2.5℃或 ±0.75%t |
价格便宜，应用广泛，适于氧化性及惰性气氛中使用/裸丝不适于真空、含碳、含硫以及氧化还原交替的气氛中使用；高温热电动势率稳定性不及N型好。 |
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J型 |
铁-铜镍 |
-200~+950℃ |
±1.5℃或 ±0.4%t |
±2.5℃或 ±0.75%t |
价格便宜，热电动势率比K型大，既可以在氧化，又可以在还原气氛中使用，耐H2，CO腐蚀/不能在含硫气氛中使用，超过538℃以后，铁极氧化很快，耐温不够高，高温区无法使用 |
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E型 |
镍铬-铜镍 |
-200~+850℃ |
±1.5℃或 ±0.4%t |
±2.5℃或 ±0.75%t |
价格便宜，热电动势率好大，灵敏度高/耐温不够高，高温区无 法使用 其他特性和K型相似 |
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N型 |
镍铬硅-镍硅镁 |
-200~+1300℃ |
±1.5℃或 ±0.4%t |
±2.5℃或 ±0.75%t |
价格便宜，高温抗氧化性强，耐核辐照，耐超低温，热电动势率长期稳定性好/热电动势率小，推出时间相对其他类型比较晚，应用不广泛 |
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T型 |
铜-铜镍 |
-200~+350℃ |
±0.5℃或 ±0.4%t |
±1.0℃或 ±0.75%t |
价格便宜，精度高/抗氧化性差，不耐高温 |
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S型 |
铂佬10-铂 |
-200~+1600℃ |
±1.0℃或 ±0.4%t |
±1.5℃或 ±0.4%t |
耐超高温，适于氧化性及惰性气氛中使用/价格贵，常温热电势极小，不适合中低温测量 |
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R型 |
铂佬13-铂 |
-200~+1600℃ |
±[1+(t-1100)x0.3%]℃ |
±1.5℃或 ±0.25%t |
耐超高温，适于氧化性及惰性气氛中使用/价格贵，常温热电势极小，不适合中低温测量 |
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B型 |
铂佬30-铂佬6 |
-200~+1800℃ |
--- |
600-1700℃ ±0.25%t |
耐超高温，适于氧化性或中性气氛中使用/价格贵，常温热电势极小，不适合中低温测量 |
