热电偶

温度测量仪表中常用的测温元件
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热电偶（Thermoelectric Couple or Thermocouple）又称热偶、热电式温度传感器等，是一种将温度变化转换为电势变化的装置，通过测量传感元件的电磁参数随温度的变化来实现温度的测量[4]。热电偶一般由热电极、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。主要原理是基于两根随温度变化而产生不同电压响应的金属制成的引线，引线焊接在一起以形成结点，随着从结点到引线末端的温度变化，结点上会产生电压。因此可以采用不同类型的热电偶来进行不同温度范围和精度的测量。[4][5]
1821年托马斯·约翰·塞贝克 (Thomas Johann Seebeck) 发现了金属棒电压差，这为热电偶的发明奠定了理论基础。1877年，法国化学家亨利·勒夏特列（Le Chatelier Henri）设计了PtRh10-Pt热电高温计结构，并交由卡彭特尔工厂制造，这是最早实现工业生产的热电偶。此后经过不断完善和改进，热电偶逐渐成为一种大量生产的常用测温仪器。[2][6][7]
热电偶是一种重要的测温元件，具有较为广泛的测量范围，可以根据其电极材料、测量温度范围、结构类型、标准化情况等分类，其中标准化热电偶（包括S、R、B、K、N、E、J、T型）和非标准化热电偶是主要分类标准[8]。热电偶易于安装，已经在钢铁、有色金属、发电、航空发动机、原子能反应堆、石油精炼、化工、机械热处理等领域中实现了规模化应用。[2]

发展历程

热电偶原理是基于不同金属的热电效应，热电效应最早可追溯到1800年伏打（A.Volta）研究伽伐尼电流时的发现，他观察到当用一根金属棒去接触蛙腿和蛙脚神经时，蛙腿会像用两端处于不同温度的金属棒触碰时一样产生剧烈抽搐。但当两端温度相同时，蛙腿抽搐现象消失。这种现象是温差电学说的先驱[2]。