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熱電偶在使用過程中，熱端受氧化、腐蝕和在高溫下材質再結晶，使熱電特性發生變化，繼而是測量誤差越來越大，為了使溫度的測量能保證一定的精度，熱電偶必須定期進行校驗，以測出熱電勢變化的情況。

校驗熱電偶的方法通常有三種，分別為直接比較法、單極法和微差法。

直接比較法也叫雙極法，直接用標準器和被校準熱電偶通過溫度校驗爐進行比較。優點是方法簡單，操作方便，不同型號的熱電偶可在同一爐內校驗；熱電偶測量端在爐內同一等溫面上不捆扎；測量次數少，一般兩到四次即可。缺點是要求熱電偶自由端為0度，否則應進行修正；當標準器與被校驗熱電偶型號不同時，由于同一溫度下電熱勢的差異很大，操作時應特別注意檢流計不被損壞；因爐溫變化直接影響校準結果，因此對爐溫控制要求嚴格，通常不應超過1℃。

單極法是將標準器和被叫熱電偶捆扎后放入爐內，測量標準器與被校驗熱電偶的同名極間微差熱電勢的校驗方法。優點是讀數快速，計算簡便；校驗時對爐內溫度控制不嚴，可允許有±10℃的波動，自由鍛只需在常溫下即可。缺點是標準器和被校驗熱電偶必須是同型號，測量端必須捆扎牢靠，否則容易產生誤差；由于被測量是微小電勢，因此對電測儀器、轉換開關和連接導線的質量要求高；接線較為復雜，并需要在有正負極轉換開關。

微差法就是將標準器和被校驗熱電偶反向串接放入溫度校驗爐內，直接測量期間熱電勢差。優點是讀數快速，能直接讀出差值，計算簡便、接線簡單，且讀數是單極法的一半，熱電偶自由端不需要局限于0℃，校驗時爐內溫度控制要求不嚴，可允許有±5℃的波動。缺點是標準器和被校驗熱電偶必須是同一型號；測量微差電勢時，被校驗熱電偶正極必須接在電位差計正端；由于測量值也是微小電勢，因此對電測儀器、轉換開關和連接導線的質量要求高；當從溫度校驗爐溫轉到測量微差電勢時，由于以大電勢測量突變打炮微小電勢測量，操作時應注意檢流計不被損壞。