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在熱處理生產中溫度是一個重要的參數，實現精確的溫度測量與控制，對提高熱處理質量十分重要。溫度的測量和控制主要使用測溫元件和顯示儀表。測溫元件主要包括熱電偶、熱電阻、輻射高溫計和光學高溫計等。顯示儀表主要有毫伏計、電子電位差計等。
將兩種不同的導體連接成閉合回路，只要兩端有溫度差，回路中就有電流通過，產生的相應電動勢稱為熱電勢，這種現象稱為溫差效應。熱電偶就是根據這一效應測量溫度的，熱電偶工作原理如圖所示：
熱電勢的大小與導體的材料和兩端的溫度差有關，不同的導體材料產生熱電勢的大小不同。當導體材料一定時，兩端的溫度差越大，產生的熱電勢越大。而且熱電勢的大小不受導體的長短和直徑大小的影響。
組成熱電偶的兩根不同導體A和B稱為熱電極，這兩根導線的一端焊接在一起稱為熱端或工作端，測溫時此端處于被測介質中，另一端稱為冷端或自由端，接入二次儀表或電測設備。
熱電偶結構圖如圖所示：
(1)熱電極：普通金屬熱電極的直徑一般為0.5-3.2mm，長度有安裝條件決定，特別是根據工作端在介質中的插入深度來決定。偶絲的材料根據測量溫度的范圍而定。
(2)絕緣管：絕緣管用于防止兩根電極間短路，其材料根據測溫介質和溫度的高低而定。常見的有瓷管和高溫陶瓷，結構有單孔、雙孔和四孔三種。
(3)保護管：為防止熱電極受到有害介質的化學侵蝕和外界碰撞，在熱電偶外面加裝保護管進行保護，常用的有陶瓷管和不銹鋼管。
(4)接線盒：用于熱電偶和補償導線的連接和保護，通常用鋁鑄成。
(5)補償導線：各種熱電偶有各自的補償導線，這是為了將熱電偶的冷端遠離熱源，使測量更加準確、方便。
我國生產的熱電偶符合IEC標準的有6種，其分度號有S、B、K、E、J、T。常見熱電偶的種類及分度號見圖
| 熱電偶名稱 | 分度號 | 熱電極材料 | 測量溫度℃ | 誤差 | ||
| 極性 | 成分 | 長期用 | 短期用 | |||
| 鉑銠10-鉑 | S | + | 鉑90銠10 | 0-1300 | 0-1600 | I級±1℃ II級±1.5℃ |
| - | 鉑100 | |||||
| 鉑銠30-鉑6 | B | + | 鉑70銠30 | 0-1600 | 0-1800 | I級±0.25℃ II級±0.5℃ |
| - | 鉑94銠6 | |||||
| 鎳鉻-鎳鋁 | K | + | 鉻10鎳90 | 900 | 1200 | I級±1.5℃ II級±2.5℃ |
| - | 鎳97鋁3 | |||||
| 鎳鉻-銅鎳 | E | + | 鎳90鉻10 | 600 | 800 | I級±1.5℃ II級±2.5℃ |
| - | 鎳44銅56 | |||||
| 鐵-銅鎳 | J | + | 鐵100 | 600 | 800 | |
| - | 銅60鎳40 | |||||
| 銅-銅鎳 | T | + | 銅100 | 200-400 | I級±0.5℃ II級±1℃ | |
| - | 銅鎳 | |||||
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