熱電偶是應(yīng)用廣泛的測(cè)溫元件之一,,因其價(jià)格低廉,測(cè)溫區(qū)間較寬,,輸出信號(hào)穩(wěn)定,,耐惡劣環(huán)境等因素,,已經(jīng)廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。
然而在測(cè)量過(guò)程中熱電偶會(huì)因?yàn)闇y(cè)量條件和環(huán)境限制而導(dǎo)致出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的不穩(wěn)定性,。例如:污染,、氧化、還原,、物理?xiàng)l件,、脆裂、照射就是影響熱電偶測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定性的主要來(lái)源,。
玷污
玷污會(huì)影響熱電偶的塞貝克系數(shù),。熱電偶偶絲材料往往受到環(huán)境氣氛或保護(hù)管雜質(zhì)玷污,不同程度的玷污所產(chǎn)生的附加電勢(shì)也不同,,這種附加電勢(shì)將改變?cè)瓉?lái)的分度特性,,這是造成熱電偶示值不穩(wěn)定的一個(gè)因素。例如,,鉑銠10-鉑熱電偶,,當(dāng)使用的陶瓷管中含有鐵的雜質(zhì),鉑銠絲受鐵玷污后,,就影響其熱電特性,;當(dāng)在含硅的高溫還原性氣氛中使用時(shí),由于硅被還原成自由硅而與鉑銠絲化合成為鉑硅化合物,,使偶絲變脆,。檢定標(biāo)準(zhǔn)熱電偶所用的絕緣瓷管都要求用王水清洗,高溫烘烤并規(guī)定正,、負(fù)極的穿孔極性,。若在常用的管中把熱電極的正、負(fù)極穿錯(cuò),,原穿鉑銠孔中的鉑,,會(huì)向鉑極滲透而改變標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱電特性。上述種種情況都會(huì)影響熱電偶的穩(wěn)定性,。
熱電極在高溫下?lián)]發(fā)
熱電偶的偶絲材料多數(shù)是合金材料,,由于各組分材料的蒸氣壓不同,所以揮發(fā)的程度也不同,,在高溫下使用一定時(shí)間后,,合金成分比例就有所改變,這將導(dǎo)致熱電勢(shì)產(chǎn)生明顯變化,。
氧化還原
許多熱電偶的不穩(wěn)定性是由于偶絲氧化造成的,。銅-康銅,、鐵-康銅、鎳鉻-鎳硅等熱電偶都能發(fā)生氧化反應(yīng),。如果熱電極是均勻氧化,影響可能小一些,;若是具有擇優(yōu)氧化,,則其影響是很嚴(yán)重的。在低氧分壓中(即缺氧的情況下),,鎳鉻電極中的鉻將產(chǎn)生擇優(yōu)氧化而改變偶絲的組合成分,。
脆化
脆化是熱電偶報(bào)廢的普遍因素。熱電偶的熱電極由于玷污,、晶粒生長(zhǎng)以及發(fā)生氧化還原反應(yīng)和長(zhǎng)期在高溫下再結(jié)晶等因素,,都是導(dǎo)致熱電極脆化的原因。熱電極用于原子反應(yīng)堆中,,受到中子轟擊,,其中某種元素蛻變成其他元素,改變了熱電極成分,。如鎧裝鉑銠熱電偶的銠會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殁Z,,少量的鉑會(huì)先變成金,再變成汞,,使熱電特性發(fā)生變化,,熱電勢(shì)變小。而廉金屬熱電偶,,有的對(duì)中子輻射嬗變不明顯,,如鐵、鎳鉻,、鎳鋁(硅),。但銅在輻射下嬗變引起很大的成分改變。因此,,在有中子輻射的情況下,,使用鎳鉻一鎳鋁熱電偶較為適宜,鎳鉻硅一鎳硅(N型)熱電偶更優(yōu),。
受外力作用
劇烈的彎曲或其他任何類型的加工硬化在熱電偶絲中形成的內(nèi)應(yīng)力可能產(chǎn)生物理上的不均勻性,,細(xì)心操作可以避免大部分由此引起的不均勻性。裝配好的熱電偶經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)耐嘶鹨部稍谀撤N程度上減少這種不均勻性,。
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