在熱處理生產(chǎn)中溫度是一個重要的參數(shù)，實現(xiàn)的溫度測量與控制，對提高熱處理質(zhì)量十分重要。溫度的測量和控制主要使用測溫元件和顯示儀表。測溫元件主要包括熱電偶、熱電阻、輻射高溫計和光學(xué)高溫計等。顯示儀表主要有毫伏計、電子電位差計等。

熱電偶的工作原理

將兩種不同的導(dǎo)體連接成閉合回路，只要兩端有溫度差，回路中就有電流通過，產(chǎn)生的相應(yīng)電動勢稱為熱電勢，這種現(xiàn)象稱為溫差效應(yīng)。熱電偶就是根據(jù)這一效應(yīng)測量溫度的，熱電偶工作原理如圖所示：

熱電勢的大小與導(dǎo)體的材料和兩端的溫度差有關(guān)，不同的導(dǎo)體材料產(chǎn)生熱電勢的大小不同。當(dāng)導(dǎo)體材料一定時，兩端的溫度差越大，產(chǎn)生的熱電勢越大。而且熱電勢的大小不受導(dǎo)體的長短和直徑大小的影響。

熱電偶的結(jié)構(gòu)

組成熱電偶的兩根不同導(dǎo)體A和B稱為熱電極，這兩根導(dǎo)線的一端焊接在一起稱為熱端或工作端，測溫時此端處于被測介質(zhì)中，另一端稱為冷端或自由端，接入二次儀表或電測設(shè)備。

熱電偶結(jié)構(gòu)圖如圖所示：

(1)熱電極：普通金屬熱電極的直徑一般為0.5-3.2mm，長度有安裝條件決定，特別是根據(jù)工作端在介質(zhì)中的插入深度來決定。偶絲的材料根據(jù)測量溫度的范圍而定。

(2)絕緣管：絕緣管用于防止兩根電極間短路，其材料根據(jù)測溫介質(zhì)和溫度的高低而定。常見的有瓷管和高溫陶瓷，結(jié)構(gòu)有單孔、雙孔和四孔三種。

(3)保護(hù)管：為防止熱電極受到有害介質(zhì)的化學(xué)侵蝕和外界碰撞，在熱電偶外面加裝保護(hù)管進(jìn)行保護(hù)，常用的有陶瓷管和不銹鋼管。

(4)接線盒：用于熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線的連接和保護(hù)，通常用鋁鑄成。

(5)補(bǔ)償導(dǎo)線：各種熱電偶有各自的補(bǔ)償導(dǎo)線，這是為了將熱電偶的冷端遠(yuǎn)離熱源，使測量更加準(zhǔn)確、方便。

熱電偶的種類

我國生產(chǎn)的熱電偶符合國際IEC標(biāo)準(zhǔn)的有6種，其分度號有S、B、K、E、J、T。常見熱電偶的種類及分度號見圖

使用熱電偶的注意事項

(1)熱電偶的工作端和補(bǔ)償端要避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場，補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)裝入接地的鐵管中。

(2)要選擇正確反應(yīng)爐子溫度的位置安裝。

(3)插入爐膛的深度一般不小于保護(hù)管直徑的8-10倍

(4)使用時要避免急冷急熱，以防保護(hù)管破裂。

(5)保持熱電偶使用在合格狀態(tài)下，要定期效驗。