热电偶测量方法

A. 热电偶测温方法

1. 热电偶概念：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。

2. 热电偶测温方法:热电偶响应时间比较复杂，不同的试验条件会有不同的测量结果，这是因为它受热电偶与周围介质的换热率影响，换热率高，则热响应时间就短。为了使热电偶产品的热响应 时间具有可比性，国家标准规定：热响应时间应在专用水流试验装置上进行。该装置的水流速度应保持0.4±0.05m/s，初始温度在5-45℃的范围内，温度阶跃值为40-50℃。在试验 过程中，水的温度变化应不大于温度阶跃值的±1%。被试热电偶的置入深度为150mm或设计的置入深度（选其中较小值并在试验报告中注明）。
   由于该装置比较复杂，目前只有极少数单位有这套设备，故国家标准中规定允许生产厂与用户协商，可采用其他试验方法，但所给数据必须注明试验条件。
   由于B型热电偶在室温附近热电势很小，热响应时间不容易测出，因此国家标准规定可采用同规格的S型热电偶的热电极组件替换其自身的热电极组件，然后进行试验。
   试验时应记录 热电偶 的输出变化至相当于温度阶跃变化50%的时间T0.5，必要时可记录变化10%的热响应时间T0.1和变化90%的热响应时间T0.9。所记录的热响应时间，应是同一 试验至少三次测试结果的平均值，每次测量结果对于平均值的偏离应在±10%以内。此外，形成温度阶跃变化所需的时间不应超过被测试 热电偶 的T0.5的十分之一。记录仪器或仪 表的响应时间不应超过被试热电偶的T0.5的十分之一。

B. 热电偶怎么样用万用表测量好坏

1、在用万用表检测前，我们先通过肉眼观察，保护管是否腐蚀穿透，是否漏水等。然后在扩用万用表测量通断，装配式热电偶电阻一般不大于2欧姆，网线式电阻一般不大于50欧姆。一般大于1K就可以确定是坏了。

2、用万用表测量电阻值，电阻超过100K就是坏的。

3、用万用表欧姆测量法来测热电偶，调好电阻量，接通两端，用打火机稍微烫下，如果万用表指针明显变大或变小这说明该是好的，指针不动说明已经坏了。可以用万用表毫伏档测量两端电压，如无电压则坏。

(2)热电偶测量方法扩展阅读：

热电偶的常见故障及处理办法

一、热电偶无热电势

热电偶无热电势通俗的讲就是热电偶断线，主要表现为仪表显示最大值或保留在原地不动，此时应检查热电偶内部偶丝是否短路。热电偶偶丝断路可能是由于电极受到机械碰伤或热电偶长期在高温下变质所致。

处理方法：

1、如果热电偶丝损失或断裂，可减去焊点重新进行焊接，经检定合格后安装使用（重新焊接制作的热电偶长度会变短，注意插入长度变化！）。

2、如果碰伤严重或偶丝变质，应及时更换新热电偶使用，原热电偶报废处理。

二、热电偶热电势变化

热电偶热电势变化主要表现在热电偶输出信号与实际值不符。此时应检查热电偶插入长度是否满足现场测温要求（过长或过短）；安装位置和安装方法是否妥当；热电偶保护管表面是否积垢；热电偶内部是否潮湿漏电；热电偶电极是否有缩径现象；热电偶测量端焊点是否呈球状、表面是否光滑、有无气泡气孔或夹渣；热电偶偶丝是否变色变质。

处理方法：

1、取出热电偶偶丝，讲保护管和偶丝分别烘干（切勿用火烤）。

2、用游标卡尺检查热电偶几何尺寸，不符合要求的给予更换。

3、热电偶焊点不是球状、表面凹凸不平、有无气泡气孔或夹渣的，剪去焊点重新焊接，经检定合格后使用。

4、热电偶变质变色，则更换新热电偶使用。

5、改变热电偶插入长度或安装位置至最佳测量要求，牢固安装。

三、热电偶输入仪表显示值不稳定

在显示仪表经检验无故障情况下，仪表显示值漂浮不定，此时应检查热电偶接线柱与热电偶丝是否良好接触；热电偶是否安装牢固；热电偶有无摆动现象；热电偶接头处是否有导电液体、潮湿粉尘及金属杂质；电极是否接地、短路或断路；与仪表连接是否牢固；热电偶偶丝是否似断非断、焊接不良。

1、清理热电偶接线盒，烘干后牢固安装。

2、重新焊接热电偶，检定合格后使用。

3、用万用表测量热电偶偶丝电阻值，不合格重新更换。

4、找出热电偶补偿导线接地、短路、断路处，加以修理或更换新补偿导线。

另外，因为工作大意造成的人为故障，如热电偶分度号与仪表不相符、热电偶补偿导线与热电偶种类不符、热电偶补偿导线与热电偶极性反接、热电偶插入长度不当等，表现为热电偶输出比实际值偏大或偏小，导致仪表显示值偏高或偏低。此类故障的处理方法相对简单，只要加强仪表安装人员责任心，详细阅读理解说明书内容，按照热电偶安装规范和仪表要求正确按照即可。

C. 热电偶是怎样测温的

1．热电偶测温基本原理
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。
2．热电偶的种类及结构形成
（1）热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶
我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
（2）热电偶的结构形式 为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3．热电偶冷端的温度补偿
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵 金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷 端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。
在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配，极性不能接错，补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一.其优点是：
①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。
②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。
③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

D. 请教：如何检测热电偶的好坏

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。
热电偶输入产生故障判别法：
按照仪表接线图进行正确接线通电后，仪表先是显示仪表的热电偶分度号，
热电偶（图10）
接着显示仪表量程范围，再测仪表下排的数码管显示设定温度，仪表上排数码管显示测量温度。若仪表上排数码管显示不是发热体的温度，而显示“OVER”、“0000”或“000”等状况，说明仪表输入部位产生故障，应作如下试验：
1）把热电偶从仪表热电偶输入端拆下，再用任何一根导线把仪表热电偶输入端短路。通电时，仪表上排数码管显示值约为室温时，说明热电偶内部连线开路，应更换同类型热电偶。若还是以上所说的状况，说明仪表在运输过程中，仪表的输入端被损坏，要调换仪表。
2）把上述故障仪表的热电偶拆去，换用旁边运行正常的同种分度号仪表上接入的热电偶，通电后，原故障仪表上排数码管显示发热体温度时，说明热电偶连线开路，更换同类型热电偶。
3）把有故障的热电偶从仪表上拆下来，用万用表放在测量欧姆（R）*1档，
热电偶（图11）
用万用表两表棒去测热电偶两端，若万用表上显示的电阻值很大，说明热电偶内部连接开路，更换同类型热电偶。否则有一定阻值，说明仪表输入端有问题，应更换仪表。
4）按照仪表接线图接线正确，若仪表通电后，仪表上排数码管显示有负值等现象，说明接入仪表的热电偶“+”与“—”接错而造成的。只要重新调换一下即可。
5）接线正确仪表在运行时，仪表上排数码管显示的温度与实际测量的温度相差40度~70度。甚至相差更大，说明仪表的分度号与热电偶的分度号搞错。按热电偶分度号B、S、K、E等热电偶的温度与毫伏（MV）值的对应关系来看，同样温度的情况下，产生的毫伏值（MV）B分度号最小，S分度号次小，K分度号较大，E分度号最大，按照此原理来判别。
常见故障分析及处理：

故障现象

可能原因

处理方法

热电势比实际值小（显示仪表指示值偏低）

热电极短路

如潮湿所致，则进行干燥；如绝缘子损坏，则更换绝缘子

热电偶的接线柱处积灰，造成短路

清扫积灰

补偿导线线间短路

找出短路点，加强绝缘或更换补偿导线

热电偶热电极变质

在长度允许的发问下，剪去变质段重新焊接，或更换新热电偶

补偿导线与热电偶极性接反

重新接正确

补偿导线与热电偶不配套

更换相配套的补偿导线

热电偶安装位置不录或插入深度不符合要求

重新按规定安装

热电偶冷端温度补偿不符合要求

调整冷端补偿器

热电偶与显示仪表不配套

更换热电偶或显示仪表使之相配套

热电势比实际值大（显示仪表指示值偏高）

显示仪表与热电偶不配套

更换热电偶使之相配套

热电偶与补偿导线不配套

更换补偿导线使之相配套

有直流干扰信号进入

排除直流干扰

热电势输出不稳定

热电偶接线柱与热电极接触不良

将接线柱螺丝拧紧

热电偶测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地

找出故障点，修复绝缘

热电偶安装不牢或外部震动

紧固热电偶，消除震动或采取减震措施

热电极将断未断

修复或更换热电偶

外界干扰（交流漏电，电磁场感应等）

查出干扰源，采用屏蔽措施

热电偶热电势误差大

热电极变质

更换热电极

热电偶安装位置不当

改变安装位置

保护管表面积灰

清除积灰

E. 热电偶如何测量

用毫伏表（内阻要足够大）并接测量（也就是你所说的跨接）

F. 怎样测量热电偶的电阻

个人觉得业余条件很难精确测量它的值。一般都是用电桥精确测量电阻啊，还有就是在其上加恒定小电流，再测其两端电压，间接得出电阻值。这就是通常说的三线和四线接法。以下是在网络上搜索的结果： 目前热电阻的引线主要有三种方式 ○1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合 ○2三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的。 ○3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。 热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。

G. 如何用万用表检测热电偶

分析如下：

首先确定热电偶的外观没有问题，是好是坏，得通过检测才能确定。 如果单片机支持输入(即高阻)的话,上拉电阻可以用一个IO来控制.检测的时候,IO上拉.不检测的时候,IO显高阻态，检测的温度值超量程就警告可能发生断偶。

断开时的返回值AD+ AD-之差应该是0，没断之前只有mV级的信号(可以近似看成短路),断偶的话,有上拉或者恒流源,就是大信号了。加上拉当然是可以解决问题的，没有上拉的话，检测温度值超量程不可行了 将待测穿上专用的瓷套管，和标准铂铑一起放入管式电炉中，将热端插入管式电炉中的一个多孔的均热用的金属镍制成的圆柱体中。将各自的补偿导线的冷端放入由冰水混合物保持的零摄氏度的容器中。

(7)热电偶测量方法扩展阅读：

万用表是一种带有整流器的、可以测量交、直流电流、电压及电阻等多种电学参量的磁电式仪表。对于每一种电学量,一般都有几个量程。又称多用电表或简称多用表。万用表是由磁电系电流表(表头),测量电路和选择开关等组成的。通过选择开关的变换,可方便地对多种电学参量进行测量。其电路计算的主要依据是闭合电路欧姆定律。万用表种类很多,使用时应根据不同的要求进行选择。

H. 热电偶怎么检测

首先确定热电偶的外观没有问题，是好是坏，得通过检测才能确定。 将待测热电偶穿上热电偶专用的瓷套管，和标准铂铑热电偶一起放入管式电炉中，将热端插入管式电炉中的一个多孔的均热用的金属镍制成的圆柱体中。将各自的补偿导线的冷端放入由冰水混合物保持的零摄氏度的容器中。 将管式电炉保持在该热电偶的许用最高温度，并稳定保持这个范围。这时候用经过检测合格的惠司登电位差计，测出标准热电偶和待测热电偶产生的热电势差并记录。 根据记录的热电势差，查表查出各自对应的温度，如果待测热电偶超差，可以判定为不合格。 这种管式电炉，不是分析化学用的硅碳棒管式电炉。 对于不合格的热电偶，可以从热端切断一小段，重新焊接。焊接的方法很简单，对普通的镍铬热电偶，可以用自耦变压器调至较低电压，用热电偶的两根丝并成一极，另一极用碳棒，直接引燃电弧，两根热电偶丝会在头上熔成一个小球状。这种操作不难，可以调整电压，很快就会掌握。这种焊接使用的是自耦变压器，千万注意绝缘以保安全。 对贵重的铂铑热电偶的焊接，是另一种方法。将调压后的电源一极插入氯化钠水溶液，另一极是拧在一起的热电偶，用绝缘钳夹住热电偶，轻点溶液表面，热电偶两端就能够熔合。 这两种焊接方式，要注意安全和练习，容易掌握的。 重新焊接的热电偶，可以再检测，确定合格与否。