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標準化與非標準化熱電偶的區(qū)分

閱讀:1602        發(fā)布時間:2020-8-31

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,電阻溫度系數小;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),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、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

 

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。

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