近段時間一些(xie)客(ke)戶向我咨(zi)詢熱電偶探(tan)頭測(ce)溫(wen)的問題，說(shuo)熱電偶直徑太小，多次測(ce)量電池容易發生彎折斷裂的現象，這里(li)我想做(zuo)一個說(shuo)明指導廣大客(ke)戶如何科(ke)學長久的使(shi)用(yong)熱電偶式(shi)測(ce)溫(wen)設(she)備。

一、什么是熱電偶及其工作原理

首(shou)先想要準確(que)的(de)(de)使用熱(re)(re)電偶(ou)(ou)測(ce)量被(bei)測(ce)物(wu)體(ti)溫(wen)(wen)度(du)，就(jiu)(jiu)必須明白什(shen)么(me)是熱(re)(re)電偶(ou)(ou)以(yi)及熱(re)(re)電偶(ou)(ou)測(ce)溫(wen)(wen)原理，所謂知(zhi)己知(zhi)彼方(fang)能百戰不(bu)殆(dai)。熱(re)(re)電偶(ou)(ou)就(jiu)(jiu)是由(you)兩種不(bu)同的(de)(de)金屬(shu)導(dao)體(ti)A和(he)B首(shou)尾連接組成一(yi)個(ge)回(hui)(hui)路(lu)，其兩端(duan)(duan)相互連接時(shi)，只(zhi)要兩結點處的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)不(bu)同，一(yi)端(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)T1，稱(cheng)為(wei)(wei)工作端(duan)(duan)或熱(re)(re)端(duan)(duan)，另(ling)一(yi)端(duan)(duan)溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)T0 ，稱(cheng)為(wei)(wei)自由(you)端(duan)(duan)（也稱(cheng)參考(kao)端(duan)(duan)）或冷(leng)端(duan)(duan)，回(hui)(hui)路(lu)中將產(chan)生一(yi)個(ge)電動勢(shi)(shi)，該電動勢(shi)(shi)的(de)(de)方(fang)向和(he)大小與導(dao)體(ti)的(de)(de)材料及兩接點的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)有關。這種現象稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)(re)電效應”，兩種導(dao)體(ti)組成的(de)(de)回(hui)(hui)路(lu)稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)(re)電偶(ou)(ou)”，這兩種導(dao)體(ti)稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)(re)電極”，產(chan)生的(de)(de)電動勢(shi)(shi)則(ze)稱(cheng)為(wei)(wei)“熱(re)(re)電動勢(shi)(shi)”，熱(re)(re)電偶(ou)(ou)式的(de)(de)測(ce)溫(wen)(wen)設備就(jiu)(jiu)是利用此“熱(re)(re)電動勢(shi)(shi)”的(de)(de)信號轉換成溫(wen)(wen)度(du)值顯示(shi)出來。

本(ben)產(chan)品(pin)溫(wen)(wen)(wen)度(du)是采(cai)用(yong)T型(xing)(xing)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)元件來測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)。而T型(xing)(xing)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)具有線性(xing)度(du)好，熱(re)電(dian)(dian)動勢較大，靈(ling)敏度(du)較高，溫(wen)(wen)(wen)度(du)近似線性(xing)和(he)復制(zhi)性(xing)好，傳(chuan)熱(re)快(kuai)，穩定性(xing)和(he)均勻性(xing)較好，價格便宜(yi)等特點。它的正(zheng)極TP是純(chun)銅(tong)，負(fu)極TN為銅(tong)鎳合金， 通常叫做康銅(tong)， 此熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)的測(ce)(ce)(ce)量溫(wen)(wen)(wen)區在(zai)-200~350℃。本(ben)公司產(chan)品(pin)采(cai)用(yong)的熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)材料就是純(chun)銅(tong)和(he)康銅(tong)組成(cheng)的T型(xing)(xing)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)作為溫(wen)(wen)(wen)度(du)采(cai)集器。測(ce)(ce)(ce)量溫(wen)(wen)(wen)度(du)設定在(zai)-50 ~ +200℃，滿足一般電(dian)(dian)池測(ce)(ce)(ce)量環(huan)境(jing)。本(ben)產(chan)品(pin)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)最大的特點就是測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)端（T型(xing)(xing)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)的熱(re)端）直(zhi)徑極小(xiao)相當于圓(yuan)珠筆芯前端滑(hua)珠的2倍左(zuo)右(you)，因此可以測(ce)(ce)(ce)量板式堆疊（極小(xiao)空間）的電(dian)(dian)池體表溫(wen)(wen)(wen)度(du)。測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)速度(du)非常快(kuai)400ms內完成(cheng)測(ce)(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)過程(cheng)，穩定性(xing)較高，在(zai)恒溫(wen)(wen)(wen)水域中T型(xing)(xing)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)采(cai)集的數據(ju)基(ji)本(ben)不變。由于T型(xing)(xing)熱(re)電(dian)(dian)偶(ou)(ou)的正(zheng)極銅(tong)在(zai)高溫(wen)(wen)(wen)下(xia)抗氧化性(xing)差，所以使用(yong)溫(wen)(wen)(wen)度(du)上限(xian)受到(dao)限(xian)制(zhi)。

二、熱電偶的安裝(zhuang)要求(qiu)

根據T型(xing)(xing)熱(re)電偶(ou)(ou)的(de)(de)(de)測溫(wen)(wen)(wen)(wen)原理(li)，被(bei)測物體的(de)(de)(de)實際溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)等于(yu)T型(xing)(xing)熱(re)電偶(ou)(ou)的(de)(de)(de)熱(re)端(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)T1減去冷端(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)T0（冷端(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)為0℃），那么問(wen)題來(lai)了(le)冷端(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)在(zai)一般(ban)情況下很難(nan)做到0℃ ，就需要冷端(duan)補償，這里采(cai)用的(de)(de)(de)是溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳感器(qi)軟件補償法。在(zai)T型(xing)(xing)熱(re)電偶(ou)(ou)冷端(duan)接(jie)口處放置一片(pian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)傳感器(qi)采(cai)集冷端(duan)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)以(yi)此糾正(zheng)到0℃。所(suo)以(yi)在(zai)設備工作過程中熱(re)源不要靠近(jin)機器(qi)的(de)(de)(de)接(jie)口處，特別(bie)是不要用手去觸摸T型(xing)(xing)熱(re)電偶(ou)(ou)接(jie)口，以(yi)免(mian)造成溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)數據波動(dong)影(ying)響測量精度(du)(du)(du)(du)。但是冷端(duan)與(yu)所(suo)處的(de)(de)(de)大環境(jing)(jing)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)沒有(you)關系，只(zhi)要保證熱(re)電偶(ou)(ou)的(de)(de)(de)冷端(duan)與(yu)熱(re)端(duan)都處在(zai)同一環境(jing)(jing)就可以(yi)了(le)。

熱點偶的(de)安裝(zhuang)部位和插入(ru)深度要注意以下兩點：

1、 為了熱電偶(ou)的測量端與被測介(jie)質(zhi)之間有充分的熱交換，應合理選擇測點位置，盡(jin)量避(bi)免在電池的電極(ji)（極(ji)耳）、帶電的金屬(shu)、閥門(men)、排風口、彎頭及管道設備死角附近裝(zhuang)設熱電偶(ou)。

2、 帶(dai)有(you)(you)保護套管(guan)的(de)熱電偶有(you)(you)傳熱和(he)散熱損失(shi)，為了減少測量誤(wu)差，熱電偶應該有(you)(you)足夠(gou)的(de)插入深度（流體(ti)），或者被測物體(ti)表貼緊度（固體(ti)）。

三(san)、熱電(dian)偶(ou)的正(zheng)確使用

        1、安裝不(bu)當引入(ru)誤(wu)差(cha)：如熱電偶安裝位置及插入(ru)深度不(bu)能反映鋰電池(chi)或者(zhe)電池(chi)組的真實(shi)溫度，換言(yan)之，熱電偶不(bu)應(ying)安裝在太靠近(jin)閥門通風口(kou)和(he)電加熱過(guo)高(gao)（超過(guo)熱電偶本(ben)身測量極限(xian)）的地方，應(ying)該盡可能的避開強磁場和(he)電場，所以不(bu)應(ying)該把熱電偶和(he)動力電纜(lan)線裝在同一根(gen)導管(guan)內以免引入(ru)干擾造成(cheng)誤(wu)差(cha)。

        2、絕緣墊和熱(re)阻(zu)差(cha)引(yin)入(ru)的誤(wu)差(cha)：如熱(re)電偶(ou)絕緣了(le)或者表面(mian)嚴(yan)重氧化、污(wu)垢電池爆漿后各類鹽化合物集結，造成熱(re)交換受阻(zu)。所以(yi)保證測(ce)溫(wen)探頭表面(mian)干凈(jing)無(wu)異(yi)物。

        3、熱(re)(re)(re)惰性(xing)引(yin)入的(de)(de)(de)(de)誤差：由于熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)(ou)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)惰性(xing)是(shi)儀器的(de)(de)(de)(de)顯示值落后(hou)(hou)于被(bei)測(ce)(ce)(ce)物(wu)體溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化，在進行快速測(ce)(ce)(ce)量(liang)時(shi)這(zhe)種影響尤(you)為明顯。所以盡(jin)可能采用熱(re)(re)(re)電(dian)極(ji)較(jiao)(jiao)細、保(bao)護(hu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)直徑(jing)較(jiao)(jiao)細的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)(ou)。用熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)(ou)檢出(chu)的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)波動的(de)(de)(de)(de)振幅較(jiao)(jiao)被(bei)測(ce)(ce)(ce)物(wu)體體表(biao)溫(wen)(wen)度(du)波動的(de)(de)(de)(de)振幅小(xiao)，測(ce)(ce)(ce)量(liang)滯(zhi)后(hou)(hou)越(yue)大，熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)(ou)的(de)(de)(de)(de)振幅就(jiu)越(yue)小(xiao)，與實際溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)差別也就(jiu)越(yue)大。使用中通常采用導熱(re)(re)(re)性(xing)能好的(de)(de)(de)(de)材料，管(guan)壁薄、內徑(jing)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)保(bao)護(hu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)，在精密的(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)測(ce)(ce)(ce)量(liang)中使用無保(bao)護(hu)套(tao)(tao)(tao)管(guan)的(de)(de)(de)(de)裸(luo)絲熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)(ou)，熱(re)(re)(re)電(dian)偶(ou)(ou)容易損壞，應及時(shi)校正及更換。

四、對于(yu)經常更換被測電池易導致測溫探頭斷裂的問題

這里采用漢高(gao)樂泰(tai)旗(qi)下的瞬(shun)干膠和(he)瞬(shun)干膠固化(hua)催化(hua)劑配合使用達到(dao)良好(hao)的測(ce)溫效果。

        首(shou)先將(jiang)被(bei)測物(wu)(wu)體(ti)表(biao)面擦干凈（帶(dai)電金(jin)屬表(biao)面需(xu)做絕緣(yuan)處理），將(jiang)熱電偶緊密貼近(jin)被(bei)測物(wu)(wu)體(ti)表(biao)面滴上一(yi)滴401瞬干膠，緊接著再滴上一(yi)滴7452固(gu)化劑，大(da)約(yue)3秒左(zuo)右即可粘牢，當需(xu)要(yao)更換被(bei)測物(wu)(wu)體(ti)時使用熱風(feng)槍(qiang)使被(bei)粘處溫度升高軟化即可脫(tuo)離被(bei)測物(wu)(wu)體(ti)表(biao)面有(you)效保護熱電偶探頭。

（此金屬表面不帶電(dian)所以可以不做絕緣處理）

對于(yu)測(ce)(ce)量電(dian)(dian)池(chi)極耳的溫度，首先(xian)直(zhi)接按照上(shang)述測(ce)(ce)量肯定(ding)不行，需要做絕緣(yuan)處理，按照市(shi)面上(shang)實驗室(shi)常規測(ce)(ce)量方法為：A、使用瞬(shun)干(gan)膠401滴(di)一滴(di)在電(dian)(dian)池(chi)極耳上(shang)；B、將熱電(dian)(dian)偶探(tan)頭(tou)放置在瞬(shun)干(gan)膠的上(shang)表面（瞬(shun)干(gan)膠是絕緣(yuan)的）；C、在熱電(dian)(dian)偶探(tan)頭(tou)上(shang)滴(di)一滴(di)7452固化(hua)劑3秒之后固化(hua)；此方法即滿足絕緣(yuan)又(you)達到良好(hao)測(ce)(ce)溫的效(xiao)果（此瞬(shun)干(gan)膠具有良好(hao)的熱傳導效(xiao)應）；

如果(guo)測(ce)溫要求不(bu)高，可以在(zai)電池(chi)極耳上先貼一(yi)層絕緣(yuan)膠帶(dai)，放入熱電偶探頭再在(zai)探頭上貼一(yi)層絕緣(yuan)膠帶(dai)也可以達到測(ce)溫的效(xiao)果(guo)只是(shi)熱傳導(dao)速率(lv)上要慢一(yi)些。

（在(zai)電池極耳上(shang)滴(di)一滴(di)瞬干膠稍微多(duo)一點保(bao)證厚度(du)在(zai)2mm左右）

（熱電(dian)偶探頭貼(tie)在瞬干膠(jiao)上(shang)表面(mian)不可以摁壓下去）

（在(zai)熱電(dian)偶上(shang)方滴(di)一滴(di)7452固(gu)化劑瞬間固(gu)化）

（在電池(chi)極耳上(shang)貼一塊(kuai)絕(jue)緣膠(jiao)帶再放溫度探頭）

（再(zai)貼(tie)一塊絕緣(yuan)膠帶使熱(re)電(dian)偶固定）

        當實驗完畢后需要(yao)更換電(dian)(dian)(dian)池，兩(liang)種方法(fa)：其(qi)一如(ru)果可以加(jia)(jia)熱使用熱風槍加(jia)(jia)熱便(bian)可脫落(luo)不(bu)會(hui)對熱電(dian)(dian)(dian)偶(ou)探頭造(zao)成二次傷(shang)害效果最佳；其(qi)二直接用力扯下來，但(dan)是會(hui)使熱電(dian)(dian)(dian)偶(ou)扯斷，此(ci)時需要(yao)熱電(dian)(dian)(dian)偶(ou)點(dian)(dian)焊機(ji)重新(xin)點(dian)(dian)焊，點(dian)(dian)焊過程(cheng)比較簡(jian)單平均每個(ge)測溫點(dian)(dian)點(dian)(dian)焊時間(jian)為5秒(miao)左右。