1理论分析
用热电偶测量金属管道的温度，一般是采用焊接的方式，将热电偶固定在待测点上。但是，如果金属管道为带电体，固定热电偶时，许多参考书籍普遍认为应考虑对热电偶测量端和待测点进行绝缘，因为在平行于电流方向的各点存在电位差，这样会引入干扰电压，或称之为步距电压。例如:如试件长度为100 mm，两端电压为5 V,1 mm试件长度时，引入的干扰电压为50 mV。对于铜一康铜热电偶，它的热电势率(塞贝克系数)为40,假设热电偶测量端与试件的接触的距离为0.1 mm，则引入的误差近似为10 摄氏度,其值是相当大的。其原理分析如下:当测量仪表中热电偶回路采用负极串联接地的形式时，就会形成自然回路，此电流在仪表输入回路上造成的压降与有用信号桑加，使得测量值大大偏离实际值，也就是说产生了共模干扰，而且当电流较大时，还会导致测温设备的损坏。但是，当采用多通道并联和双切的方法和具有差动输入回路的仪表测量带电体温度时，由于输入阻抗高，仪表内无电流，且热电偶负极没有与大地形成回路，因此，从理论上讲.步距电压不会对测量造成影响.也不会造成测量仪表的损坏。本文就是为了确定采用多通道并联的方法测量带电体温度时，是否需要考虑步距电压。
2实验分析
实验装置如图1所示。
在空心铜导线上分别固定二组热电偶，每一组热电偶分别采用焊接和绝缘(环氧)两种方法固定在同一点上，通过变压器使得铜导线上获得0.5 V的电压，铜导线长为200 mm，则0.1 mm分压250μV ,热电偶采用铜一康铜热电偶，如果步距电压对测量有影响，则会产生约6K的温度误差。实验时主要观察两点:
①加电和掉电的瞬间测得的温度是否存在突变;
②采用两种不同的固定方式测得的温度的差异。初始时刻数据如表1：
从上表可以看出，未加电流时，两种固定方式测得的温度基本是一致的。
随着通电时间的延长，铜导线温度逐渐升高，图2是在通电过程中取得的二组数据的对比。
从图中可以看出:随着加热时间的增长，铜管上各点温度逐渐升高，但是采用焊接的固定方式测得的温度始终比采用环氧固定方式测得的温度高约8K。分析其原因可能有以下两种:
①由步距电压产生。山于步距电压和热电偶受热产生的热电势相异加，使得测得的温度高于实际的温度。
②由于采用环氧进行绝缘，不仅会增加热电偶的反应时间，而且不可避免产生了测温误差。
为了获得产生温差的实际原因，又进行了以下实验：
当铜导线与周围的散热达到热平衡时，切断铜导线上的电流，观察温度示数是否有变化经过连续多组实验，从中取出连续的二组，并将数据绘成曲线如图3所示:
从上图可以看出，采用焊接方式固定的热电偶测得的温度均高于绝缘方式固定的热电偶的测量值;在持续断电与加电的过程中，山于铜导线沿其两侧导线散热，采用两种不同的测温方式测得的温度都呈下降趋势，两种不同的热电偶固定方式的温度示值仍存在很大的差异，前者仍高于后者。
在铜导线上突然加电后，采用焊接方式固定的热电偶温度示值不仅没有突然升高，反而仍然下降，并且下降的幅度均大于绝缘固定方式的.说明步距电压没有对温度测量产生影响。比较两种不同固定方式的温度下降值，可以看出采用焊接方式固定热电偶测温延迟时间短，反映灵敏。
3结论
由以上两组实验可以看出，采用多通道并联的方法测量带电体温度时，不需要考虑步距电压的影响，带电测量也不会造成测量仪器的损坏，因此仍可以采用焊接的方式将热电偶的测量端固定在待测点上。
本文仅从测量的准确性角度考虑，若从安全角度出发，当步距电压高于安全电压时，采用焊接的方式固定热电偶很容易导致操作人员触电，对其人身安全造成危害，此时，布置热电偶时必须确保测量端与被测试件的绝缘。对于一般的实验室测量则不必考虑。
多年来，由于许多科技书籍在讲解带电测量时，都不考虑测量装置而一致认为必须对测量端进行绝缘以消除步距电压的影响，因此给读者造成了很大的误解.希望本文能对消除误解起到积极的作用。
参考文献:
[ 1]李良贸，张以民.温度，压力，流量，液位常用测量仪表使用指南[M].北京:中国计量出版社，1988.
[2]游伯坤，等.温度测量与仪表—热电偶和热电阻[M].北京:科学技术文献出版社，1990.
[3]秦永烈.表而温度测量[M].北京:中国计量出版社，1989.
[4]张立儒.特殊条件下的温度测量[M].北京:中国 计量出版社.1987.
作者简介:蔡静(1976-)，女，河北比保定人，博士，研究方向为大型电机的蒸发冷却技术。
