热电偶的使用及注意事项
1 热电偶(thermocouple)测量原理
热电偶是测量温度的一种仪器。利用两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,焊接端称作热端（或工作端），与导线连接的一端称作冷端。如果两端所处的温度不同（热端为t，冷端为t0，t＞t0）则在该回路内产生热电动势E(简称热电势)，此种现象称为“热电效应”（塞贝克效应）。热电偶就是利用热电效应的原理而制成的测量温度的仪器。热电偶测量温度系统由热电偶（感温元件），毫伏测量仪表及连接导线（铜线及补偿导线）所组成。在热电偶材料已定时。其热电势E只是被测量温度t的函数，用仪表测得E的数值后，即可知道被测温度的大小。
2 热电偶特点
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。
测量范围广。常用的热电偶从-50℃～+1600℃均可连续测量，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)。
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。
3 热电偶的分度号
标准化热电偶，按IEC国际标准生产。热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶， N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
S分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通 常用作标准热电偶；
R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同。
B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600℃，短期1800℃。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。
N分度号的特点是1300℃下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶；
K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000℃，短期1200℃。在所有热电偶中使用最广泛；
E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800℃；
J分度号的特点是既可用于氧化性气氛 (使用温度上限750℃)，也可用于还原性气氛 (使用温度上限950℃)，并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工；
T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300℃以下的温度。
4 热电偶冷端的温度补偿
理论上，热电偶是冷端以0℃为标准进行测量的。然而，通常测量时仪表是处于室温之下的，但由于冷端不为0℃，造成了热电势差减小，使测量不准，出现误差。因此为减少误差所做的补偿措施就是冷端温度补偿。
因此，常采用一些措施来消除冷端温度变化所产生的影响，如冷端恒温法、冷端温度校正法、补偿导线法、补偿电桥法。
（1）冷端恒温法
一般热电偶定标时冷端温度以0℃为标准。因此，常常将冷端置于冰水混合物中，使其温度保持为恒定的0℃。在实验室条件下，通常把冷端放在盛有绝缘油的试管中，然后再将其放入装满冰水混合物的保温容器中，是冷端保持0℃。
（2）冷端温度校正法
由于热电偶的温度分度表是在冷端温度保持在0℃的情况下得到的，与它配套使用的测量电路或显示仪表又是根据这一关系曲线进行刻度的，因此冷端温度不等于0℃时，就需对仪表指示值加以修正。如冷端温度高于0℃，但恒定于t0℃,则测得的热电势要小于该热电偶的分度值，为求得真实温度，可利用中间温度法则，即用下式进行修正：
E（t,0）= E（t,t1）+ E（t1,0）
（3）补偿导线法
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（compensating lead）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。这是一种专用导线，有正、负极性。选择某一对导线，当其与某种热电偶的热电特性小于100℃的范围里一致时，只要热电偶冷端小于100℃，并将它与热电偶冷端连结，则相当于将热电偶延长，这样便于热电偶的冷端温度处理，如果所移的冷端仍处于温度较高或有波动的地方，则此时的补偿导线就失去使用意义。
