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在热处理生产中温度是一个重要的参数，实现精确的温度测量与控制，对提高热处理质量十分重要。温度的测量和控制主要使用测温元件和显示仪表。测温元件主要包括热电偶、热电阻、辐射高温计和光学高温计等。显示仪表主要有毫伏计、电子电位差计等。
将两种不同的导体连接成闭合回路，只要两端有温度差，回路中就有电流通过，产生的相应电动势称为热电势，这种现象称为温差效应。热电偶就是根据这一效应测量温度的，热电偶工作原理如图所示：
热电势的大小与导体的材料和两端的温度差有关，不同的导体材料产生热电势的大小不同。当导体材料一定时，两端的温度差越大，产生的热电势越大。而且热电势的大小不受导体的长短和直径大小的影响。
组成热电偶的两根不同导体A和B称为热电极，这两根导线的一端焊接在一起称为热端或工作端，测温时此端处于被测介质中，另一端称为冷端或自由端，接入二次仪表或电测设备。
热电偶结构图如图所示：
(1)热电极：普通金属热电极的直径一般为0.5-3.2mm，长度有安装条件决定，特别是根据工作端在介质中的插入深度来决定。偶丝的材料根据测量温度的范围而定。
(2)绝缘管：绝缘管用于防止两根电极间短路，其材料根据测温介质和温度的高低而定。常见的有瓷管和高温陶瓷，结构有单孔、双孔和四孔三种。
(3)保护管：为防止热电极受到有害介质的化学侵蚀和外界碰撞，在热电偶外面加装保护管进行保护，常用的有陶瓷管和不锈钢管。
(4)接线盒：用于热电偶和补偿导线的连接和保护，通常用铝铸成。
(5)补偿导线：各种热电偶有各自的补偿导线，这是为了将热电偶的冷端远离热源，使测量更加准确、方便。
我国生产的热电偶符合IEC标准的有6种，其分度号有S、B、K、E、J、T。常见热电偶的种类及分度号见图
| 热电偶名称 | 分度号 | 热电极材料 | 测量温度℃ | 误差 | ||
| 极性 | 成分 | 长期用 | 短期用 | |||
| 铂铑10-铂 | S | + | 铂90铑10 | 0-1300 | 0-1600 | I级±1℃ II级±1.5℃ |
| - | 铂100 | |||||
| 铂铑30-铂6 | B | + | 铂70铑30 | 0-1600 | 0-1800 | I级±0.25℃ II级±0.5℃ |
| - | 铂94铑6 | |||||
| 镍铬-镍铝 | K | + | 铬10镍90 | 900 | 1200 | I级±1.5℃ II级±2.5℃ |
| - | 镍97铝3 | |||||
| 镍铬-铜镍 | E | + | 镍90铬10 | 600 | 800 | I级±1.5℃ II级±2.5℃ |
| - | 镍44铜56 | |||||
| 铁-铜镍 | J | + | 铁100 | 600 | 800 | |
| - | 铜60镍40 | |||||
| 铜-铜镍 | T | + | 铜100 | 200-400 | I级±0.5℃ II级±1℃ | |
| - | 铜镍 | |||||
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