热电偶的发明过程和测温原理(收集)

热电偶的前身

热电偶工作原理的前身是zui首个测温原理，zui是1821年德国物理学家塞贝克发现的，基本原理是由两种不同成分的材质导体构成闭合电路，两端有温度梯度时，电流流过电路，此时两端之间存在Seebeck电动势<； br/>； 热电动势是所谓塞贝克效应。 两种不同成分的均质导体为热电极，温度高的一方为工作端，温度低的一方为自由端，自由端始终处于一定的温度。 根据热电动势和温度的函数关系，制作热电偶索引表的分度表在自由端温度为0℃的条件下得到，根据热电偶的不同，分度表也不同。 在热电偶电路中插入第三金属材料的情况下，如果该材料的两个接点的温度相同，则热电偶产生的热电势不变化，即不受第三金属访问电路的影响。 因此，在热电偶测温时，如果访问测量仪器测量热电动势，则可以得知被测介质的温度。

1821年，德国物理学家塞贝克发现，如果两个接触部位的温度不同，电路就会产生电位，这是由两种不同金属构成的闭合回路。 这是热电效应，&ldquo； 塞贝克效应( Seebeck effect)&rdquo； 的双曲馀弦值。

热电偶的工作原理

在两个不同成分的导体(称为热电偶芯线和热电极)的两端连接电路，如果接合点的温度不同，则在电路中产生电动势的现象称为热电效应，该电动势称为热电势。 热电偶是利用该原理进行温度测量的，其中直接用于测量介质温度的一端称为工作端(也称为测量端，另一端称为冷端(也称为补偿端) )的冷端与显示器或辅助器连接，显示器表示热电偶产生的热电势。 热电偶实际上是将热能转换为电能，利用产生的热电势测量温度的能量转换器，热电偶的热电势是热电偶的两端温度函数的差，不是热电偶的两端温度差的函数， 2 :当热电偶材料均匀时，热电偶产生的热电势的大小仅与热电偶材料成分和两端的温度差有关，而与热电偶的长度和直径无关

一般热电偶材料是热电偶索引号热电极材料正极铂铑10纯铂铂铑13纯铂铂铑30铂铑6 k incole t纯铜incole n incole

热电偶的发明过程(物理学家塞贝克着名史)

托马斯·； 约翰·； 塞贝克(翻译&ldquo； 西伯克&rdquo； ) 1770年生于塔林。 塞贝克的父亲是瑞典裔德国人。 也许是因为这个原因，我鼓励儿子在柏林大学和盖廷根大学学习医学。 1802年，塞贝克获得医学学位。 他所选择的方向是实验医学中的物理学，而且一生大部分时间从事物理学的教育和研究，因此他被认为是物理学家。

毕业后，塞贝克进了耶拿大学，在那里认识了歌德。 德国浪漫主义运动和盖特反对牛顿关系和光和色理论的思想，对塞贝克有很大的影响，之后与盖特一起从事了光色效应的理论研究。 塞贝克的研究重点是太阳光谱，1806年揭示了热和化学对太阳光谱中不同颜色的影响，1808年获得了氨和氧化汞化合物。 1812年，塞贝克从事应力玻璃中的光偏振现象时，不知道其他两位科学家布鲁斯特和比奥在这方面是先被发现的。

1818年前后，塞贝克回到柏林大学，独立开展研究活动。 主要内容是电流通过导体时钢铁的磁化。 当时，阿格雷格( Arago )和大卫( Davy )发现了电流对钢铁的磁化效应，贝塞克对不同金属进行了许多实验，发现了磁化热铁的不规则反应，即我们现在所说的滞后现象。 在此期间，塞贝克还研究了光致发光、太阳光谱不同波段的热效应、化学效应、偏振、电流磁特性等。

20世纪20年代初期，塞贝克通过实验方法研究了电流与热的关系。 1821年，塞贝克连接了两条不同的金属线，构成了一个电流电路。 他成功连接两根导线形成一个节点，将其中一个节点加热到高温，另一个节点保持低温，突然发现电路周围存在磁场。 他不相信如果对由两个金属构成的接合部加热的话就会产生电流。 这可以用热磁电流和热磁现象来说明他的发现。 在接下来的两年( 18222~1823 )，塞贝克向普鲁士科学学会报告了他的持续观察，并将这一发现与&ldquo； 温度差引起的金属磁化&rdquo； 的双曲馀弦值。

犀贝壳的实验器具显示，加热其一端时指针会旋转，导线上产生磁场

塞贝克确实发现了热电效应，但是导线周围产生磁场的原因误解为金属因温度梯度而向一定方向磁化，并没有形成电流。 据科学学会介绍，这种现象是温度梯度引起电流，导线周围产生磁场。 对于这样的解释，塞贝克非常生气，科学家们的眼睛推翻了艾尔斯特(电磁学先驱)的经验，他们只是&ldquo； 磁场由电流产生&rdquo； 我在解释理论，但我不认为还有其他的解释。 但是，塞贝克自身在断开电路时，很难说明温度梯度在引线周围不产生磁场这一事实。 因此，很多人认为热电效应的观点，之后也是这样决定的。 (资料来源:以色列·； 希伯来大学，陈忠民译)

[应用]热电效应发现1830年，人们为此找到了应用场所。 利用热电效应，可以建立温差电耦合( thermocouple，即热电偶)来测量温度。 只要选择合适的金属作为热电偶的材料，就可以简单地测量从-180℃到+2000℃的温度，在这样广阔的测量范围内可以看到酒精和水银温度计。 现在，使用铂和铂合金制作的热电偶温度计，可以测量到+2800℃的温度！

热电偶的两种不同金属线焊接形成两个节点，如图( a )所示，环路电压VOUT是热节点的结电压与冷节点(参照节点)的结电压之差。 因为VH和VC是两个结的温度差，也就是说VOUT是温度差的函数。 比例因子&阿尔法； 根据电压差和温度差之比，称为Seebeck系数。

上图为zui中常见的热电偶应用。 在此配置中，引入了第三类金属(中间金属)和两个附加节点。 在这个例子中，每个开路节点与铜线电连接，并且连接点为系统增加了两个附加节点。然而，如果这两个节点具有相同温度，中间金属(铜)不影响输出电压。 在此配置中，热电偶可以在没有独立参照节点的情况下使用。 VOUT仍然是热节点和冷节点的温差函数，与Seebeck系数有关。 但是，由于热电偶测量了温度差，为了确定热节点的实际温度，冷节点温度必须是已知的。 冷节点温度为0℃(冰点以下)时，zui简单，TC=0℃、VOUT=VH。 在这种情况下，热节点的测量电压是节点温度的直接转换值。 但是，在实际应用中很难实现。 因此，美国国家标准局( NBS )提供了各种类型的热电偶电压特性数据和温度对应关系的查找表，所有数据都基于0℃的冷接点温度。 以冰点为基准点，通过寻找合适的表格VH可以决定热节点温度。

本文热电偶高频词： 测量  金属 

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