近段時(shí)間一些客戶向我咨詢熱電偶探頭測(cè)溫的問(wèn)題，說(shuō)熱電偶直徑太小，多次測(cè)量電池容易發(fā)生彎折斷裂的現(xiàn)象，這里我想做一個(gè)說(shuō)明指導(dǎo)廣大客戶如何科學(xué)長(zhǎng)久的使用熱電偶式測(cè)溫設(shè)備。

一、什么是熱電偶及其工作原理

首先想要準(zhǔn)確的使用熱電偶測(cè)量被測(cè)物體溫度，就必須明白什么是熱電偶以及熱電偶測(cè)溫原理，所謂知己知彼方能百戰(zhàn)不殆。熱電偶就是由兩種不同的金屬導(dǎo)體A和B首尾連接組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，一端溫度為T(mén)1，稱為工作端或熱端，另一端溫度為T(mén)0 ，稱為自由端（也稱參考端）或冷端，回路中將產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象稱為“熱電效應(yīng)”，兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)則稱為“熱電動(dòng)勢(shì)”，熱電偶式的測(cè)溫設(shè)備就是利用此“熱電動(dòng)勢(shì)”的信號(hào)轉(zhuǎn)換成溫度值顯示出來(lái)。

本產(chǎn)品溫度是采用T型熱電偶測(cè)溫元件來(lái)測(cè)溫。而T型熱電偶具有線性度好，熱電動(dòng)勢(shì)較大，靈敏度較高，溫度近似線性和復(fù)制性好，傳熱快，穩(wěn)定性和均勻性較好，價(jià)格便宜等特點(diǎn)。它的正極TP是純銅，負(fù)極TN為銅鎳合金， 通常叫做康銅， 此熱電偶的測(cè)量溫區(qū)在-200~350℃。本公司產(chǎn)品采用的熱電偶材料就是純銅和康銅組成的T型熱電偶作為溫度采集器。測(cè)量溫度設(shè)定在-50 ~ +200℃，滿足一般電池測(cè)量環(huán)境。本產(chǎn)品測(cè)溫最大的特點(diǎn)就是測(cè)溫端（T型熱電偶的熱端）直徑極小相當(dāng)于圓珠筆芯前端滑珠的2倍左右，因此可以測(cè)量板式堆疊（極小空間）的電池體表溫度。測(cè)溫速度非常快400ms內(nèi)完成測(cè)溫過(guò)程，穩(wěn)定性較高，在恒溫水域中T型熱電偶采集的數(shù)據(jù)基本不變。由于T型熱電偶的正極銅在高溫下抗氧化性差，所以使用溫度上限受到限制。

二、熱電偶的安裝要求

根據(jù)T型熱電偶的測(cè)溫原理，被測(cè)物體的實(shí)際溫度等于T型熱電偶的熱端溫度T1減去冷端溫度T0（冷端溫度為0℃），那么問(wèn)題來(lái)了冷端溫度在一般情況下很難做到0℃ ，就需要冷端補(bǔ)償，這里采用的是溫度傳感器軟件補(bǔ)償法。在T型熱電偶冷端接口處放置一片溫度傳感器采集冷端溫度以此糾正到0℃。所以在設(shè)備工作過(guò)程中熱源不要靠近機(jī)器的接口處，特別是不要用手去觸摸T型熱電偶接口，以免造成溫度數(shù)據(jù)波動(dòng)影響測(cè)量精度。但是冷端與所處的大環(huán)境溫度沒(méi)有關(guān)系，只要保證熱電偶的冷端與熱端都處在同一環(huán)境就可以了。

熱點(diǎn)偶的安裝部位和插入深度要注意以下兩點(diǎn)：

1、 為了熱電偶的測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)之間有充分的熱交換，應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)位置，盡量避免在電池的電極（極耳）、帶電的金屬、閥門(mén)、排風(fēng)口、彎頭及管道設(shè)備死角附近裝設(shè)熱電偶。

2、 帶有保護(hù)套管的熱電偶有傳熱和散熱損失，為了減少測(cè)量誤差，熱電偶應(yīng)該有足夠的插入深度（流體），或者被測(cè)物體表貼緊度（固體）。

三、熱電偶的正確使用

        1、安裝不當(dāng)引入誤差：如熱電偶安裝位置及插入深度不能反映鋰電池或者電池組的真實(shí)溫度，換言之，熱電偶不應(yīng)安裝在太靠近閥門(mén)通風(fēng)口和電加熱過(guò)高（超過(guò)熱電偶本身測(cè)量極限）的地方，應(yīng)該盡可能的避開(kāi)強(qiáng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)，所以不應(yīng)該把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差。

        2、絕緣墊和熱阻差引入的誤差：如熱電偶絕緣了或者表面嚴(yán)重氧化、污垢電池爆漿后各類鹽化合物集結(jié)，造成熱交換受阻。所以保證測(cè)溫探頭表面干凈無(wú)異物。

        3、熱惰性引入的誤差：由于熱電偶的熱惰性是儀器的顯示值落后于被測(cè)物體溫度的變化，在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為明顯。所以盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)套管直徑較細(xì)的熱電偶。用熱電偶檢出的溫度波動(dòng)的振幅較被測(cè)物體體表溫度波動(dòng)的振幅小，測(cè)量滯后越大，熱電偶的振幅就越小，與實(shí)際溫度的差別也就越大。使用中通常采用導(dǎo)熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管，在精密的溫度測(cè)量中使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶，熱電偶容易損壞，應(yīng)及時(shí)校正及更換。

四、對(duì)于經(jīng)常更換被測(cè)電池易導(dǎo)致測(cè)溫探頭斷裂的問(wèn)題

這里采用漢高樂(lè)泰旗下的瞬干膠和瞬干膠固化催化劑配合使用達(dá)到良好的測(cè)溫效果。

        首先將被測(cè)物體表面擦干凈（帶電金屬表面需做絕緣處理），將熱電偶緊密貼近被測(cè)物體表面滴上一滴401瞬干膠，緊接著再滴上一滴7452固化劑，大約3秒左右即可粘牢，當(dāng)需要更換被測(cè)物體時(shí)使用熱風(fēng)槍使被粘處溫度升高軟化即可脫離被測(cè)物體表面有效保護(hù)熱電偶探頭。

（此金屬表面不帶電所以可以不做絕緣處理）

對(duì)于測(cè)量電池極耳的溫度，首先直接按照上述測(cè)量肯定不行，需要做絕緣處理，按照市面上實(shí)驗(yàn)室常規(guī)測(cè)量方法為：A、使用瞬干膠401滴一滴在電池極耳上；B、將熱電偶探頭放置在瞬干膠的上表面（瞬干膠是絕緣的）；C、在熱電偶探頭上滴一滴7452固化劑3秒之后固化；此方法即滿足絕緣又達(dá)到良好測(cè)溫的效果（此瞬干膠具有良好的熱傳導(dǎo)效應(yīng)）；

如果測(cè)溫要求不高，可以在電池極耳上先貼一層絕緣膠帶，放入熱電偶探頭再在探頭上貼一層絕緣膠帶也可以達(dá)到測(cè)溫的效果只是熱傳導(dǎo)速率上要慢一些。

（在電池極耳上滴一滴瞬干膠稍微多一點(diǎn)保證厚度在2mm左右）

（熱電偶探頭貼在瞬干膠上表面不可以摁壓下去）

（在熱電偶上方滴一滴7452固化劑瞬間固化）

（在電池極耳上貼一塊絕緣膠帶再放溫度探頭）

（再貼一塊絕緣膠帶使熱電偶固定）

        當(dāng)實(shí)驗(yàn)完畢后需要更換電池，兩種方法：其一如果可以加熱使用熱風(fēng)槍加熱便可脫落不會(huì)對(duì)熱電偶探頭造成二次傷害效果最佳；其二直接用力扯下來(lái)，但是會(huì)使熱電偶扯斷，此時(shí)需要熱電偶點(diǎn)焊機(jī)重新點(diǎn)焊，點(diǎn)焊過(guò)程比較簡(jiǎn)單平均每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)點(diǎn)焊時(shí)間為5秒左右。