浅谈热电偶的均匀性

　    热电偶的均匀性是指热电偶热电极材料的均匀程度。热电偶两热电极若是均匀的，则热电偶回路的热电势只与两段温度有关，而与沿热电极长度的温度分布无关。若两热电极材料不均匀，热电偶回路里就会产生一个附加热电势，这个附加热电势会影响热电偶回路的总热电势。所以不均匀热电势的存在会使热电偶热电特性发生变化，从而降低了测温的标准性。因而，热电偶均匀性是衡量热电偶质量的重要指标。

　　1 造成热电偶热电极不均匀的因素

　　造成热电偶热电极不均匀性的因素很多，主要有化学成分和物理状态两方面的因素。

　　( 1) 化学成分方面的因素主要有:

　　① 杂质分布不均匀和成分偏析，这在热电极材料生产中无法完全避免，而且遍及热电极的整个长度;

　　② 热电极表面局部的金属挥发和氧化;

　　③ 热电极中某些元素的选择性氧化;

　　④ 在高温下，由于测量端的热扩散改变了附近的化学成分;

　　⑤ 环境气候、绝缘材料和保护管材料对热电极局部的沾污和腐蚀等。

　　( 2) 物理状态方面的因素有:

　　① 应力分布的不均匀使热电特性不一致;

　　② 热电极的晶粒大小及晶体结构的不均匀，对热电特性也产生一定影响。

　　2 检查热电偶不均匀性的方法

　　( 1) 同名极法和参考电极法

　　从每盘丝的头和尾或头、中、尾各取样 1. 1m，型式检验除头、中、尾取样外，还 应 在 一 盘 丝 的 任 意 部 位 取5. 5m 剪成 1. 1m 的 5 段，然后焊接成热电偶与同型号的标准热电偶捆扎在一起，按热电偶技术要求规定的试验温度，用同名极法测量其热电势。也可将试样与纯铂丝焊接在一起，在规定的试验温度下测量其热电势值。这两种测量方法简单方便，不需专用设备，可以和热电偶示值检定同时进行，但它不能连续测量整盘丝的不均匀性，也不能准确地确定不均匀的部位。

　　( 2) 点加热法

　　制造一个小型点温炉或单边炉做热源，由于炉子很小，可以认为是点温，如图 1、图 2 所示。

　　测量时，使炉温恒定，并将它沿热电极作轴向运动 ( 也可以使热源固定，移动热电极) ，通过测量仪器，观察热电势变化，并记下该部位，该部位的热电势变化值即为不均匀电势。点温炉对热电极上突然变化的不均匀性反应比较敏感，并能确定相应位置。单边炉对热电极上逐渐变化的不均匀性比较敏感，并能确定相应的区域。这种方法可以连续测量偶丝的不均匀性及其部位，但需专用设备，测试复杂，使用受限制。