一、概述

在工业高温领域中（航天航空、钢铁、有色金属、焦炭、炭黑、玻璃、陶瓷、耐火材料、热处理等），温度测量的准确性对窑炉的寿命、对产品的

质量、能耗的降低有着重要的意义。国内外常用的测量方法有两大类，即接触法和非接触法。接触法主要使用铂铑热电偶，这种方法的突出缺点是在高温、高压、和有害介质条件下工作，偶丝很快会变脆、损坏，要消耗大量的电偶丝，使用成本很高。在许多高温炉中，使用寿命约为两个月左右。在这一点上非接触式测量具有很大的吸引力。但是工业现场环境往往很恶劣，被测对象发射率的不确定、光路中存在着许多烟雾水汽等、另外熔融状态下的液态物质表面往往浮着沉渣，带来不可克服的误差影响。非接触测温准确度远不如热电偶，所以在工业现场一般做监视性用。

由于铂铑丝价格昂贵，我国的铂资源又缺乏，需要大量进口，加之近几年国际市场价格连续上涨，大大加了企业的生产成本。在目前企业普遍不景

气的情况下，为了降低生产成本，许多企业尽量减少测温点，只在关键的几个测温点选用铂铑热电偶，有的个体企业靠工人的经验判断。这样就会出现耗能增加、产品质量下降等问题。因此能替代铂铑热电偶的新型高温热电偶产品是非常重要的。

二、原理

光电式热电偶是以黑体辐射理论为依据，采用的是综合型（接触和非接

触法相结合）测温方法。它是由测温管和探测器两部分组成（见图1）,兼有

接触式测温准确度高、非接触式测温响应快两者的优点。测温过程中，将测

温管盲端插入被测温度介质中，当测温管的盲端温度与被测介质热平衡时，

测温管内表面热辐射光强度与温度符合斯蒂芬-玻尔兹曼定律。用来测量各

类高温炉和熔液内部的实际温度，而不受环境污染以及目标黑度系数的影

响。产品已广泛应用在冶金、玻璃、陶瓷、耐火材料、热处理等高温测量领

域，其将成为贵金属热电偶的理想替代产品。

光电式热电偶与贵金属热电偶及非接触式测温仪相比具有以下优点：

1、不受被测物体黑度系数的影响，测温准确度高

2、价格低、寿命长，使用成本少(只消耗少量的测温管)

3、采用耐高温性能好的探测管,测温上限可达2000℃

4、统一分度，互换性好，响应时间快，温度分辨率高

5、使用方便，插入测温孔即可

6、对恶劣环境具有很强的抗干扰能力，一般不需要附设风冷水冷系统；

能避免粉尘、烟、水汽等对光路的污染；不需要补偿导线。

7、适用于热偶难以应用的场合：强腐蚀介质，带电物体，强电磁场，

高温动态测量等。

技术指标

1、测温范围：0-1350℃、0-1600℃、800-1600℃、 1200-2000℃

2、基本误差：△T≤±(0.2—0.5) %t℃

3、环境温度：20℃-80℃；20℃-100℃

4、测温管规格：长度500-2000mm；外径φ8-φ30mm；可按需要定制

5、输出：0-60mV信号，可转化输出S、B、K型热电偶或4-20mA信号

四、安装使用说明

1、光电式热电偶的安装方法基本与热电偶相同。安装示意图如图2所示，插入测温管时，应象装热电偶一样，缓慢插入，以防骤热使管子炸裂；

密封测温管和窑壁间隙时，不要用冷的粘土，以防测温管骤冷炸裂。将测温管缓缓插入测温孔内达到规定的深度，（插入深度与窑炉内壁齐平即可）

，将测温管固定在窑壁上；用石棉绳或陶瓷棉密封好测温管和窑壁之间的空隙，以防止炉内烟火冒出；将信号线（红色为正）接入二次仪表的输入端即可。

光电式热电偶安装示意图

2、带观测孔型的热电偶按以下方法调试，拧开目镜盖观察时,光阑应位于管底像斑(光斑)的,否则要进行调整。传感器出厂前，已经过调试检定，不要松动任何部件。如在使用中发现测温管有损坏（现象为显示温度明显偏差或仪表显示波动很大，此时可从传感器观察窗看到成像光斑不规则、有亮线等），应及时更换。

五、注意事项

1、光电式热电偶的环境温度必须低于说明书规定的，如超过规定的温度，造成器件不可逆的损害，应采取以下措施：加防辐射挡板，加长测温管长度，加水冷或风冷，或从我公司定制特种耐高温型热电偶

2、光电式热电偶水平测量时，测温管下面一定要有支撑物，如发生弯曲，会影响到测温精度。

3、测温点的选择：选择测温点时，要考虑到即可以正确反映炉内的温度，又可以延长测温管的使用寿命。无论垂直还是水平安装，测温管的感温端与炉内壁齐平。如果窑炉内的温度太高或气体腐蚀性较强，感温端插入深度要浅些，或与炉外壁齐平。水平安装时，测温管一定要放在一个平面上，否则在高温下容易弯曲，影响到测温的准确性。

4、热电偶输出导线到仪表之间连接良好。导线表面在温度较高的地方容易氧化，导致接触电阻较大或不能导通，引起明显的显示误差。

5、光电式热电偶工作温度在85℃以下，超过此温度可能造成器件的损坏，此时应加气冷或水冷保护装置。

6、安装热电偶后，必须马上用保温棉堵上测温孔，以免热气冲出损坏红外器件。以及长期热气冲刷降低测温管的寿命。