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教大家如何選用熱電偶

來源:滋源熱工技術(shù)(上海)有限公司    2014年07月24日 07:18  

不同類弄型的熱電偶其組成成份不一樣,測量的溫度范圍也不相同,在使用時應注意熱電偶的溫度測量范圍。這樣測出的數(shù)據(jù)才會更加的準確,現(xiàn)在我們來分析上目前市場上幾種常類型的熱電偶及其測量的溫度范圍:

  1、K型熱電偶鎳鉻(鎳硅(鎳鋁)熱電偶)

  K型熱電偶是抗氧化性較強的賤金屬熱電偶,可測量0~1300℃的介質(zhì)溫度,適宜在氧化性及惰性氣體中連續(xù)使用,短期使用溫度為1200℃,長期使用溫度為1000℃,其熱電勢與溫度的關(guān)系近似線性,是目前用量zui大的熱電偶。然而,它不適宜在真空、含硫、含碳氣氛及氧化還原交替的氣氛下裸絲使用;當氧分壓較低時,鎳鉻極中的鉻將擇優(yōu)氧化,使熱電勢發(fā)生很大變化,但金屬氣體對其影響較小,因此,多采用金屬制保護管。

  K型熱電偶缺點:

  (1)熱電勢的高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶及貴重金屬熱電偶差,在較高溫度下(例如超過1000℃)往往因氧化而損壞;

  (2)在250~500℃范圍內(nèi)短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好,即在同一溫度點,在升溫降溫過程中,其熱電勢示值不一樣,其差值可達2~3℃;

  (3)其負極在150~200℃范圍內(nèi)要發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變,致使在室溫至230℃范圍內(nèi)分度值往往偏離分度表,尤其是在磁場中使用時往往出現(xiàn)與時間無關(guān)的熱電勢干擾;

  (4)長期處于高通量中系統(tǒng)輻照環(huán)境下,由于負極中的錳(Mn)、鈷(Co)等元素發(fā)生蛻變,使其穩(wěn)定性欠佳,致使熱電勢發(fā)生較大變化。

  2、S型熱電偶(鉑銠10-鉑熱電偶)

  該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金,負極為純鉑。

  其特點是:

  (1)熱電性能穩(wěn)定、抗氧化性強、宜在氧化性氣氛中連續(xù)使用、長期使用溫度可達1300℃,超達1400℃時,即使在空氣中、純鉑絲也將會再結(jié)晶,使晶粒粗大而斷裂;

  (2)精度高,在所有熱電偶中準確度等級zui高,通常用作標準或測量較高溫度;

  (3)使用范圍較廣,均勻性及互換性好;

  (4)主要缺點有:微分熱電勢較小,因而靈敏度較低;價格較貴,機械強度低,不

  適宜在還原性氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。

  3、E型熱電偶(鎳鉻-銅鎳[康銅]熱電偶)

  E型熱電偶為一種較新產(chǎn)品,正極為鎳鉻合金,負極為銅鎳合金(康銅)。其zui大特點是在常用的熱電偶中,其熱電勢zui大,即靈敏度zui高;它的應用范圍雖不及K型偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導率低、可容許大電阻的條件下,常常被選用;使用中的限制條件與K型相同,但對于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。

  4、N型熱電偶(鎳鉻硅-鎳硅熱電偶)

  該熱電偶的主要特點:在1300℃以下調(diào)溫抗氧化能力強,長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復現(xiàn)性好,耐核輻射及耐低溫性能好,另外,在400~1300℃范圍內(nèi),N型熱電偶的熱電特性的線性比K型偶要好;但在低溫范圍內(nèi)(-200~400℃)的非線性誤差較大,同時,材料較硬難于加工。

  5、J型熱電偶(鐵-康銅熱電偶)

  J 型熱電偶:該熱電偶的正極為純鐵,負極為康銅(銅鎳合金),具特點是價格便宜,適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中,溫度范圍從-200~800℃,但常用溫度只在500℃以下,因為超過這個溫度后,鐵熱電極的氧化速率加快,如采用粗線徑的絲材,尚可在高溫中使用且有較長的壽命;該熱電偶能耐氫氣(H2)及一氧化碳(CO)氣體腐蝕,但不能在高溫(例如500℃)含硫(S)的氣氛中使用。

  6、T型熱電偶(銅-銅鎳熱電偶)

  T型熱電電偶:該熱電偶的正極為純銅,負極為銅鎳合金(也稱康銅),其主要特點是:

  在賤金屬熱電偶中,它的準確度zui高、熱電極的均勻性好;它的使用溫度是-200~350℃,因銅熱電極易氧化,并且氧化膜易脫落,故在氧化性氣氛中使用時,一般不能超過300℃,在-200~300℃范圍內(nèi),它們靈敏度比較高,銅-康銅熱電偶還有一個特點是價格便宜,是常用幾種定型產(chǎn)品中*的一種。

  7、R型熱電偶(鉑銠13-鉑熱電偶)

  該熱電偶的正極為含13%的鉑銠合金,負極為純鉑,同S 型相比,它的電勢率大15%左右,其它性能幾乎相同,該種熱電偶在日本產(chǎn)業(yè)界,作為高溫熱電偶用得zui多,而在中國,則用得較少。

  通過以上描述我們知道我們知道各個熱電偶的材料不同,測量范圍也不同。超出測量或適用范圍,一是測量出現(xiàn)誤差二是會損壞熱電偶。根據(jù)這些特點,可以選擇得出合適的熱電偶,熱電偶(thermocouple)是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。

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