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      常見熱電偶大集合
      溫度是工業自動化中的一個重要參數,溫度儀表一般分接觸式測量儀表與非接觸式測量儀表,現代接觸式溫度儀表又以熱電阻和熱電偶為主,熱電阻和熱電偶分類方法很多,不過一般以材質進行分類,今天我們就來看一下常見熱電偶種類。


      熱電偶


      如下圖所示,熱電偶是兩種不同的金屬材料或半導體材料連接成的傳感器件。因此所有熱電偶都是由兩種材料組成的。


      標準熱電偶


      熱電偶的材料分兩種,一種是指已大量生產和使用,工藝穩定,性能符合專業標準或國家標準,同時具有同一份度表的熱電偶材料,這種熱電偶被稱為標準熱電偶;


      其中,國際電工委員會對公認的性能較好的熱電偶材料制訂了統一的標準,目前共有8種標準化熱電偶,分別為:


      鉑銠10-鉑熱電偶:分度號為S,屬于貴重金屬熱電偶,正極為含銠10%含鉑90%的鉑銠合金,亮白較硬;負極為純鉑,亮白柔軟。


      短期工作溫度可達1600℃,長期工作溫度為0~1300℃;


      優點:測量精度高,物理化學穩定性好,耐熱性、耐氧化、耐腐濁性良好;


      具有較優越的精確度,由于精度等級高,一般用于準確度要求較高的高溫測量;


      再現性良好,可以作為標準使用。


      缺點:熱電動勢值小,從而使靈敏度較低;


      在還元性氣體環境較脆弱;


      補償導線誤差大;


      價格比較高昂,經濟成本較高。


      鉑銠13-鉑熱電偶:分度號為R,屬于貴重金屬熱電偶,正極為含銠13%含鉑87%的鉑銠合金,亮白較硬;負極為純鉑,亮白柔軟。


      R分度號與S分度號相比除熱電動勢大15%左右, 其它性能二者幾乎完全相同。


      鉑銠30-鉑銠6熱電偶:分度號為B,屬于貴重金屬熱電偶,正極為含銠30%含鉑70%的鉑銠合金,亮白較硬;負極為為含銠6%含鉑94%的鉑銠合金,亮白稍軟。


      短期工作溫度可達1800℃,長期測量溫度范圍0-1600℃, 自由端在0-50℃ 內可以不用補償導線。


      優點: 是一種比較理想的測高溫熱電偶,可以短時間測量1 800℃的高溫;


      在常溫下熱電動勢非常小不需補償導線;


      具有良好的耐氧化、耐腐濁性;


      耐熱性與機械強度較R型優良。


      缺點:中低溫環境中,熱電動勢極小, 600℃以下測定溫度非常不準確;


      熱電動勢的直線性不好;


      屬于貴金屬,價格高昂。


      常見熱電偶大集合


      鎳鉻-鎳硅熱電偶:分度號為K,正極為鎳鉻(鎳90%鉻10%),不親磁;負極為鎳硅(鎳97%硅3%),稍親磁(因此可以用磁鐵進行判斷)。


      短期工作溫度可達1300℃,長期工作溫度為0~1200℃。


      優點:此種熱電偶的熱熱電動勢的線性度好,誤差一般在6~8℃;


      900℃以下耐氧化性良好;


      在金屬熱電偶中,它是非貴重金屬中性能Zui穩定的一種,價格便宜,應用很廣。


      缺點:不適用于還原性氣體環境,特別是一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體,在這種情況下,只能測量500℃以下溫度;


      低溫環境下,非線性誤差較大。


      鎳鉻硅-鎳硅熱電偶:分度號為N,正極為鎳鉻硅(鎳84%鉻14%硅2%),不親磁;負極為鎳硅(鎳95%硅5%),稍親磁(因此可以用磁鐵進行判斷)。


      短期工作溫度可達1300℃,長期工作溫度為-200~1200℃。


      優點:熱電動勢的線性良好;


      1200℃以下耐氧化性良好;


      耐熱溫度較K型高,


      價格便宜。


      缺點:不適用于還原性氣體環境;


      熱電動勢與貴金屬熱電偶相比較經時變化較大。


      常見熱電偶大集合


      鎳鉻-康銅熱電偶:分度號為E,正極是鎳鉻(鎳90%鉻10%),暗綠;負極為康銅(銅55%鎳45%),亮黃;


      短期工作溫度可達800℃,長期工作溫度為-200~760℃。


      優點:它是熱電勢Zui大的一種熱電偶,測量準確度較高,現有熱電偶中感度Zui佳的,價格低廉。


      缺點:極易氧化,不適用于還原性氣體環境。


      銅-康銅熱電偶:分度號為T,正極是純銅,紅色;負極為康銅(銅55%鎳45%),亮黃;


      短期工作溫度可達400℃,長期工作溫度為-200~350℃。


      優點:低溫下特性良好,靈敏度高,是在低溫下應用得很普遍的熱電偶,穩定性好,再現性 良好,高精度,可使用于還元性氣體環境,并且價格低廉。


      缺點:使用溫度限度低;


      正極易氧化;


      熱傳導誤差大。


      鐵-康銅熱電偶:分度號為J,正極是純鐵,親磁(可用磁鐵判斷);負極為康銅(銅55%鎳45%),不親磁;


      短期工作溫度可達1200℃,長期工作溫度為-200~750℃。


      優點:可以在還元性氣體環境中使用;


      熱電動勢較K熱電偶的熱電動勢大20%;


      線性度好,價格比較便宜,適用于中溫區域。


      缺點:正極易生銹,不能勇于高溫或含硫的介質中使用,而且再現性不佳。


      需要指出的是,由于S型、K型、B型熱電偶適合于在強的氧化性和弱的還原性氣氛中使用,而J型和T型熱電偶則適合于弱氧化性和還原性氣氛,若使用氣密性比較好的保護管,對氣氛的要求就不太嚴格。


      常見熱電偶大集合


      非標準熱電偶


      另一種熱電偶的生產工藝還不夠成熟,在應用范圍和數量上均不如標準化熱電偶,沒有統一的分度表,也沒有配套顯示儀表。這些熱電偶多以滿足某些特殊測量要求,比如超高溫、極低溫、高真空或核輻射環境。這類熱電偶被稱為非標準熱電偶。


      常見的非標準熱電偶主要有以下幾種:


      鎢錸3-鎢錸25/鎢錸5-鎢錸26熱電偶:這種熱電偶推薦測溫范圍為0~3000℃。


      優點:在高溫熱電偶中是Zui好的,低溫時可塑性較好,穩定性較好。


      缺點:復現性差,需要單獨分度。


      適用:真空、還原或中性環境中。


      鎢-鎢錸26熱電偶:這種熱電偶推薦測溫范圍為0~3000℃。


      優點:測溫上限Zui高,電動勢率較大。


      缺點:復現性差,需要單獨分度;


      暴露在空氣中時,鎢易發脆。


      適用:真空、還原或中性環境中。


      鉑銠20-鉑銠5熱電偶:這種熱電偶推薦測溫范圍為500~1700℃。


      優點:測溫上限比S型高,穩定性好,不需要冷端補償。


      缺點:易受金屬蒸汽污損,電動勢率小。


      適用:真空、氧化或中性環境中。


      常見熱電偶大集合


      鉑銠40-鉑銠20熱電偶:這種熱電偶推薦測溫范圍為1000~1850℃。


      優點:測溫上限較高,穩定性和復現性好,可忽略冷端影響。


      缺點:易受金屬蒸汽污損,電動勢率小。


      適用:真空、氧化或中性環境中。


      銥銠-銥熱電偶:這種熱電偶推薦測溫范圍為1000~2200℃。


      優點:Wei一能在1850℃以上的氧化氣氛中使用的熱電偶。


      缺點:穩定性和復現性一般,壽命短,容易發脆,易受鐵污損,電動勢率小。


      適用:真空、氧化或中性環境中。


      鎢-鉬熱電偶:這種熱電偶推薦測溫范圍為1200~2400℃。


      優點:價格不貴,可用于還原性氣氛中。


      缺點:電動勢率低,在1200℃熱電動勢的極性轉向,易受碳、氧、硅污損。


      適用:真空、還原或中性環境中。


      炭化硼-石墨熱電偶:這種熱電偶推薦測溫上限為2200℃。


      優點:電動勢率高,物理化學性能穩定,價格低廉,結構簡單。


      適用:含碳或中性環境中。
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