熱電偶工作原理與常見故障的分析

發布時間：2025-09-17 ??? 瀏覽次數：

一、熱電偶測溫原理

熱電偶是測量中高溫區常用的一種溫度測量元件，它的主要特點是測量精度高，測量范圍寬，性能穩定，被廣泛應用于多種環境下的溫度測量。

熱電偶的工作原理是將兩種不同材料的導體A和B焊接起來，構成一個閉合的回路。當導體A和B的兩個點之間存在溫差時，兩者之間便產生熱電勢,在回路中形成一個電流,稱為熱電效應。熱電偶就是利用這一原理來工作的。熱電偶按材料分最常用的為K型（100℃-4.095mV）鎳鉻-鎳硅-50~+1100℃ （-1.889~45.108mV）。

如圖所示，兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路。置于被測溫度為 t 的介質中，這一端被稱為工作端，另一端被稱為自由端，放在溫度為t0的恒定溫度下，當工作端的被測介質溫度發生變化時，熱電勢也隨溫度發生一定規律的變化。熱電偶產生的熱電勢，其大小一般只與電極材料與兩端的溫差有關，而與熱電極的長度和直徑無關。

用熱電偶與溫度變送器模塊集合在一起的就是熱電偶溫度變送器。

二、熱電偶的特點

1、結構簡單、更換方便；

2、熱響應時間快；

3、采用壓簧式感溫元件，抗震性能好；

4、測量精度高；

5、量程范圍寬；

6、機械強度高，耐壓性能好；

7、使用壽命長；

三、常見故障現象及排除方法

出現故障的現象	可能產生的原因	處理方法
顯示儀表顯示值偏低	可能是環境潮濕或絕緣損壞導致熱電極短路	找出短路原因，進行干燥或者更換傳感器
	熱電偶的接線柱處積灰造成短路	吹掃積灰
	補償導線線間短路	更換補償導線
	熱電偶熱電極變質	在長度允許的情況下，減去變質段重新焊接，或者更換新的熱電偶
	補償導線與熱電偶極性接反	重新接線
	熱電偶安裝位置不當或插入深度不符合要求	重新按照規定安裝
	熱電偶冷端溫度補償不符合要求	調整冷端補償
	熱電偶與顯示儀表不配套	更換熱電偶或者顯示儀表
顯示儀表顯示值偏高	熱電偶與顯示儀表不配套	更換熱電偶或者顯示儀表
	補償導線與熱電偶不配套	更換補償導線
	有干擾信號進入	排除干擾
熱電勢輸出不穩定	熱電偶與顯示儀表不配套	更換熱電偶或者顯示儀表
	熱電偶測量線路絕緣破損，引起斷續短路或接地	更換新的熱電偶芯
	熱電偶安裝不牢或外部震動	緊固熱電偶，消除震動
	熱電極接觸不良	修理焊接或更換熱電偶
	外界干擾	查出干擾源，采取屏蔽接地措施
熱電偶熱電勢誤差大	熱電極變質	更換熱電極
熱電偶熱電勢誤差大	熱電偶安裝位置不當	改變安裝位置

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