热电偶要抗冷热骤变的原因

保护热电偶结构完整性

• 避免热电极损坏：热电偶由两种不同的热电极组成，冷热骤变会使热电极产生不均匀的热膨胀和收缩。例如在极短时间内温度大幅升高，热电极迅速膨胀，而降温时又快速收缩，这会使热电极内部产生较大的应力，可能导致热电极出现裂纹甚至断裂，从而破坏热电偶的结构，影响其正常工作2。

• 防止绝缘材料失效：热电偶的两个热电极之间需要良好的绝缘，以防止短路。冷热骤变会使绝缘材料的性能发生变化，比如高温时绝缘材料可能变软、性能下降，而突然降温又可能使其变脆。像保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良的情况，在冷热骤变时会更加严重，可能导致热电势损耗和干扰，进而影响测量的准确性4。

保证测量精度

• 减少热惰性误差影响：热电偶存在热惰性，其指示值会落后于被测温度的变化。冷热骤变时，这种滞后现象会更加明显，使得测量结果不能及时准确地反映实际温度。例如在快速升温又快速降温的过程中，热电偶检测出的温度波动振幅与实际炉温波动振幅的差异会增大，导致测量误差。选择时间常数小的热电偶虽可减小影响，但冷热骤变仍会对测量精度产生不利影响4。

• 稳定热电势输出：热电偶是基于热电效应工作的，其产生的热电动势与两接点的温度有关。冷热骤变会使热电偶冷端和热端的温度变化不稳定，额外产生的热电势会影响测量结果的准确性。如冷端温度突然变化，会导致测量结果不能准确反映热端温度，即使进行冷端补偿，骤变的温度也会增加补偿的难度和误差12。

延长使用寿命

• 减缓材料老化：频繁的冷热骤变会加速热电偶材料的老化过程。高温会使材料的微观结构发生变化，降低材料的性能，而低温又可能使材料产生冷脆现象。长期处于冷热骤变环境中，热电偶的使用寿命会明显缩短，增加使用成本4。

• 降低损坏风险：冷热骤变带来的热应力和对结构的影响，会增加热电偶损坏的风险。一旦热电偶损坏，就需要更换新的元件，不仅影响生产的连续性，还会增加维修和更换成本4