热电偶的组成

(一) 普通热电偶

普通热电偶是工程实际中最常用的一种型式，其结构大多由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒四部分组成，如图2－1所示。

图2－1 普通热电偶结构图

1. 热电极

热电偶以热电极材料种类来定名，例如铂铑－铂热电偶、镍铬－镍硅热电偶等，其直径大小由材料价格、机械强度、导电率以及热电偶的用途和测量范围等因素决定。热电偶长度由使用情况、安装条件，特别是工作端在被测介质中的插入深度来决定。

2. 绝缘套管

绝缘套管又称绝缘子，用来防止两根热电极短路，其材料的选用视使用的温度范围和对绝缘性能的要求而定绝缘套管一般制成圆形，中间有孔，长度为20mm，使用时根据热电偶长度可多个串起来使用，常用的材料是氧化铝、耐火陶瓷等。

3. 保护套管

保护套管的作用是使热电极与测量介质隔离，使之免受化学侵蚀或机械损伤。热电极在套上绝缘套管后再装入套管内，对保护套管的基本要求是经久耐用及传热良好。常用的保护套管材料有金属和非金属两类，应根据热电偶类型、测温范围和使用条件等因素来选择套管的材料。

4. 接线盒

接线盒供连接热电偶和测量仪表之用。接线盒固定在热电偶的套管上，一般用铝合金制成，分普通式和密封式两类，为防止灰尘、水分及有害气体侵入保护套管内，接线盒出线孔和盖子均用垫片及垫圈加以密封，接线端子上注明热电极的正、负极性。

(二) 铠装热电偶

铠装热电偶是小型、长寿命、结构牢固的热电偶，把热电极绝缘材料和金属套管组合在一起，很长、很细，可象电缆一样盘起来，长度100mm≤L≤100m，外径0.25mm≤D≤12mm。套管材料为不锈钢、铜或镍基高温合金，绝缘材料为氧化镁、氧化铝等，如图2－2所示。

图2－2 铠装热电偶结构图

它的优点是: 工作端热容量小、动态响应快0.05s≤T≤1.5s、机械强度高，性好、耐高压，耐强烈振动和冲击弯曲。

(三) 薄膜热电偶

薄膜热电偶如图2－3所示。它是由空蒸镀的方法，把热电极材料蒸镀在绝缘板上而制成。

图2－3 薄膜热电偶的结构

测量端既小又薄，厚度为几个微米，热容量小，响应速度快，便于敷贴。适用于测量微小面积上的瞬变温度。

除以上所述之外，尚有专门用来测量各种固体表面温度的热电偶，专门为测量钢水和其他熔融金属而设计的快速热电偶等。