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熱電偶溫度計的種類

點擊:   作者:天友利標準光源有限公司      發布日期:2014-07-08
(1)標準化熱電偶 所謂標準化熱電偶是指工藝較成熟,能成批生產,性能優良,應用廣泛并已列入工業標準文件中的幾種熱電偶。同一型號的標準化熱電偶可以互換,并具有統一的分度表,使用很方便,具有與其配套的顯示儀表可供使用。 目前國際上有8種標準化熱電偶,熱電動

  (1)標準化熱電偶  所謂標準化熱電偶是指工藝較成熟,能成批生產,性能優良,應用廣泛并已列入工業標準文件中的幾種熱電偶。同一型號的標準化熱電偶可以互換,并具有統一的分度表,使用很方便,具有與其配套的顯示儀表可供使用。
  目前國際上有8種標準化熱電偶,熱電動熱與溫度的關系(熱電特性)。其中,溫度的測量范圍是指熱電偶在良好的使用環境下允許測量溫度的極值,實際使用中,特別長期使用時,一般允許測量的溫度上限是極限值的60-80%。熱電偶熱電動勢與溫度之間存在非線性,使用時就進行修正。
  1)鉑銠10——鉑熱電偶(S型)。這種熱電偶在1300℃(有的國家規定為1400℃)以下溫度范圍可以長期使用。在良好的環境下可短期測量1600℃的高溫。在所有標準化熱電偶中,S型熱電偶準確度等級更高,穩定性更好,且測溫區域寬,使用壽命長,可用于精密測量和作為標準熱電偶,適用于氧化性和惰性氣氛中。但價格昂貴,熱電動勢小,靈敏度低,熱電特性曲線非線性較大,不適于還原性氣氛和含有金屬或非金屬蒸氣的氣氛中。
  2)鉑銠13——鉑熱電偶(R型)。R型熱電偶相比熱電動勢稍大(在約在15%),但靈敏度仍不高,其他特點相同。
  3)鉑銠30——鉑銠6熱電偶(B型)。由于B型熱電偶的兩熱電極均為鉑銠合金,因此又稱為雙鉑銠熱電偶,可長期測量1600℃的高溫,短期可測1800℃的高溫。它的特點是性能穩定,測量精度高,適于在氧化性和惰性氣氛中使用,也適合在真空中短期使用。但B型熱電偶在還原性氣氛中易被鋟蝕熱電動勢小,靈敏度比S型熱電偶還低,且價格昂貴。由于在低溫時熱電動勢極小,因此在50℃以下不需要對冷端溫度進行補償。
  4)鎳鉻——鎳硅熱電偶(K型)。這是一種在工業中廣泛使用的廉金屬熱電偶,長期使用測溫上限可達1000℃,短期測量可達1300℃,適合于氧化性和惰性氣氛中使用。其優點是靈敏度高(每變化1℃熱電勢變化0。04mv),熱電動勢是S型的4-5倍,熱電特性接近線性,復現性好,抗氧化性強,輻射影響較小,故常被用于核工業測溫。缺點是準確度低,不適用于還原氣氛。
  5)鎳鉻硅——鎳硅熱電偶(N型)。N型熱電偶是一種新型鎳基合金測溫材料,也是國際上近20年來在廉金屬熱電偶合金材料研究方面取得的惟一重大成果。N型熱電偶的測溫范圍為-200 ~ 1300℃,長期使用測溫上限為1200℃,短期為1300℃。其優點是:在相同條件下,尤其在1100 ~ 1300℃的高溫條件下,N型熱電偶的高溫穩定性及使用壽命較K型熱電偶有成倍的提高,且與S型熱電偶接近,但其價格僅為S型的1/20;在1300℃以下,高溫抗氧化能力強,耐核輻射能力強,耐低溫性能也好,可用于其他金屬熱電偶的熱電特性線性過于勉強的場合;在400 ~ 1300℃整個溫度范圍內,有全面代替傳統廉金屬熱電偶和部分取代S型熱電偶的趨勢。但N型熱電偶材料較硬,難于加工,在低溫范圍內(-200 ~ 400℃)的非線性誤差較大。
  6)鐵——康銅(J型)。這是工業中應用普遍的熱電偶,它價格低廉,靈敏度較高,測量范圍較方,在氧化或還原氣氛中均可使用,多用于化工廠的溫度檢測。J型熱電偶的測量上限,在氧化氣氛中為750℃,在還原性氣氛中為950℃。但高溫條件下,鐵熱電極的氧化速度加快,因此長期使用溫度不宜超過538℃,并且要選用粗線徑的熱電偶叢。
  7)鎳鉻——康銅(E型)。這是種在標準化熱電偶中靈敏度更高的熱電偶,可測微小溫度的變化,是一種較重要的低溫熱電偶。適宜在 -200 ~ +900℃范圍內的氧化性和惰性線性氣氛中使用,尤其適宜在0℃以下使用。在濕度較高的情況下,較其他熱電偶耐腐蝕,價格較K型熱電偶便宜。其缺點是熱電均勻性較差,不能用于還原性介質中。
  8)銅——康銅(T型)。這種熱電偶是幾種標準化熱電偶中便宜的一種,適用于在 -200 ~ +400℃范圍內測溫。優點是熱電極絲的均勻性好,熱電動勢較大,線性度好,在低溫下具有良好的穩定性,可用于測量 -200℃左右的低溫,在0 ~ 100℃內可作為二級標準儀器。但復現性較差,抗氧脂性差,在氧化性氣氛中長時間測量不宜超過300℃。

  以上8種標準熱電偶中,前3種屬于貴金屬熱電偶,后5種屬于廉金屬熱電偶。
  (2)非標準化熱電偶  非標準化熱電偶包括鎢錸系、鉑銠系和銥銠系熱電偶等,使用較為普遍的是第一種。非標準化熱電偶雖然也有熱電偶度表,但一個熱電偶有一個分度表,分度表不能共用。
  1)鎢鱗第熱電偶。這是一種應用較多已定型的熱電偶,特點是熱電動勢大,靈敏度高,適宜在干氫、真空和惰性氣氛中使用,但不適宜在還原性氣氛、潮濕的氫氣及氧化性氣氛中使用。鎢錸系熱電偶的更高使用溫度一般為2400℃,若不受絕緣材料的限制,還可用來測量更高的溫度列入我國國家標準化的鎢錸系熱電偶有鎢錸3——鎢錸25、鎢錸5——鎢錸26
,其長期使用溫度范圍為300 ~ 2000℃。我國鎢錸資源豐富,鎢錸熱電偶價格便宜,可部分取代貴金屬熱電偶,它是高溫領域中很有前途的測溫元件。
  2)非金屬熱電偶。近幾年來,非金屬熱電偶的發展是引人注目的。其特點是:熱電動勢和熱電動勢率大大超過金屬電偶,熔點高,測溫上限高于金屬熱電偶,可用于氧化性和碳性氣氛中等。此類熱電偶目前較成熟的有:石墨-碳化鈦熱電偶和碳化硼-石墨熱電偶等。但非金屬熱電偶有復現性極差、脆性在、體積大各輸出線性等到缺點,尚需在今后的研究中予以解決。

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