標準化與非標準化熱電偶的區(qū)分
1. 熱電極材料及其性質
熱電極材料應滿足下述要求:1)熱電勢及熱電勢率(靈敏度)大,熱電勢與溫度間呈線性關系,;2)電導率高,,電阻溫度系數(shù)??;3)物理、化學性能穩(wěn)定(長期使用時,,可保證熱電特性穩(wěn)定),;4)復制性好(可批量生產(chǎn)),便于互換,;5)機械加工性好,,便于安裝6)價格便宜。
2. 標準化熱電偶
標準化熱電偶:是制造工藝較成熟,、應用廣泛,、能批量生產(chǎn)、性能優(yōu)良而穩(wěn)定并已列入專業(yè)或國家工業(yè)標準化文件中的熱電偶。標準化文件對同一型號的標準化熱電偶規(guī)定了統(tǒng)一的熱電極材料及其化學成分,、熱電性質和允許偏差,,也就是說,標準化熱電偶具有統(tǒng)一的分度表,。分度表是以表格的形式反映電勢溫度之間的關系,,需注意的是:該電勢溫度關系是在冷端溫度為0時得出的,使用應特別注意,。同一型號的標準化熱電偶具有互換性,,使用十分方便,。
目前,,上已有8種標準化熱電偶,這些熱電偶的型號(有時也稱分度號),、電極材料,、可測的溫度范圍以及使用特點見下表。
注:電極材料的前者為正極,,后者為負極,,緊跟的數(shù)字為該材料的百分含量。溫度測量范圍是熱電偶在良好的使用環(huán)境下測溫的極限值,,實際使用時,,特別是長時間使用,一般允許的測溫上限是極限值的60%~80%,。
分度號 | 材料 | 溫度范圍(℃) | 使用特點 |
S | 鉑銠10-鉑 | -50~1768 | 金屬易提純,,復制準確度和測溫準確度較高,物化性能穩(wěn)定,,1300℃以下的氧化或中性介質長期使用,。價格昂貴,熱電勢小,,熱電特性非線性較大,,不能在還原氣氛及含有金屬或非金屬蒸氣的氣氛中使用。300℃以上準確的熱電偶,。 |
R | 鉑銠13-鉑 | -50~1768 | 基本性能和使用條件與S分度號熱電偶相同,,只是熱電勢略大,歐美國家使用較多,。 |
B | 鉑銠30-鉑銠6 | 0~1820 | 可在1600℃以下的氧化,、中性環(huán)境中長期使用,不能在還原氣氛及含有金屬或非金屬蒸氣的氣氛中使用,。熱電勢及熱電勢率較S分度號熱電偶小,,冷端溫度低于50℃時,不必進行冷端溫度補償。 |
K | 鎳鉻-鎳硅 | -270~1372 | 金屬熱電偶,,直徑3.2mm的熱電偶可在1200℃的高溫下長期使用,。在500℃以下的還原性、中性和氧化性氣氛中可靠工作,。500℃以上,,只能在還原性、中性的氣氛中工作,。熱電勢率比S分度號熱電偶大4~5倍,,且溫度電勢關系接近線性。 |
N | 鎳鉻硅-鎳硅 | -270~1300 |
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E | 鎳鉻-銅鎳合金(康銅) | -270~1000 | 金屬熱電偶,,直徑3.2mm的熱電偶可在750℃的高溫下長期使用,,也適合于低溫(0℃以下)、潮濕環(huán)境測溫,。是熱電勢率MAX高的標準化熱電偶,。 |
J | 鐵-銅鎳合金(康銅) | -210~1200 | 適合于氧化、還原性氣氛,,亦可在真空,、中性氣氛中使用,不能在538℃以上的含硫氣氛中使用,。穩(wěn)定性好,、靈敏度高、價格低廉,。正極鐵易銹蝕,。 |
T | 銅-銅鎳合金(康銅) | -270~400 | 適合于氧化、還原,、真空,、中性氣氛中使用,具有潮濕氣氛抗腐蝕性,,特別適合于0℃以下的測溫,。主要特點:穩(wěn)定性好、低溫靈敏度高,、價格低廉,,100~200℃測溫準確度MAX高。 |
3.非標準化熱電偶
非標準化熱電偶無論在使用范圍或數(shù)量上均不及標準化熱電偶,。但在某些特殊場合,,如:高溫、低溫,、超低溫,、高真空和有核輻射的被測對象中,,這些熱電偶具有某些特別良好的性能。非標準化熱電偶沒有統(tǒng)一的分度表,。非標準化熱電偶有鎢錸系熱電偶(鎢的熔點為3387℃,,錸的熔點為3180℃,用于測量高達2760℃的溫度),;銥銠系熱電偶,,能在弱還原性介質中測量2000℃高溫,適用于航天技術,;雙鉑鉬熱電偶有較低的中子俘獲面積,,于核反應堆測溫;非金屬熱電偶如碳化物,、硼化物,、氮化物,使得不用貴金屬也能在氧化性氣氛中測高溫,。由于非金屬熱電偶復制性差,,機械強度差,在使用中受到較大的限制,。