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※ 热电偶介绍说明

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点击次数:849 更新时间:2017年11月14日17:16:11 打印此页 关闭

一、工作原理

     热电偶的工作原理是:两种不同的金属导体A和B一端焊接在一起作为测温端T0,一端(正负极)直接接在仪表(或通过补偿导线连接仪表)作为冷端T,当两端产生温差。如T0>T,在回路中就会产生热电动势(mV信号),再由仪表把热电动势转化为温度值显示出来。
  
     热电偶的热电动势将随着测温端温度升高而升高,热电动势的大小只与热电偶导体材质(分度号)及两端温差有关,和热电偶丝的长度、直径无关。

 

二、结构原理

     热电偶按其结构原理分为两大类,即装配式和铠装式。装配式热电偶探杆部分由含陶瓷绝缘的热电偶丝(或含有机绝缘层的热电偶线)与保护管组装而成的,其特点是生产工艺简单,反应较慢。而铠装热电偶是由热电偶丝、绝缘氧化镁粉套保护管由机械经多次一体拉制而成的,其具有能弯曲、热响应快等优点。不管哪种热电偶都是管径越细反应速度越快。


三、解剖图


①装配式热电偶


         



②铠装式热电偶


         

 

四、各种分度号特性

①、镍铬-镍硅热电偶(分度号为K
     该种热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金,负极为含硅3%的镍硅合金,它的负极亲磁性强,它具有使用温度宽,热电电动势与温度的关系近似线性,价格较便宜,是目前用量最大的热电偶。最高使用温度可达1300℃,适用于在氧化性及惰性气氛中连续使用,短期使用温度为1200℃,长期使用温度为1000℃。1000℃~1300℃高温稳定性较N型热电偶差,在250℃~550℃范围内短期热循环稳定性不好,在室温至230℃范围内,尤其在磁场中使用常出现与时间无关的热电动势干扰。虽有以上缺点,但因时间问题,目前仍是最常用的热电偶。

②、镍铬硅-镍铬镁(分度号为N
     这是一种新型镍基合金测温材料,在1300℃以下高温抗氧化性强,热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好,耐核辐照及耐低温性能好。在-200℃~1300℃范围内有全面取代其余四种普通热电偶与部分替代S/R型热电偶的趋势,长期使用温度为1200℃,短期为1300℃,特别是在1000℃~1300℃范围内使用寿命较K型有成倍提高。

③、铜-铜镍热电偶(分度号为T
     该种热电偶的正极为纯铜,负极为铜镍合金(康铜)。其主要特点是在五种普通热电偶中,它的准确度最高,热电极丝的均匀性好。使用范围是-200℃~+350℃,但因铜的热电极易被氧化,故在氧化性气氛中使用一般不能超过300℃,因此在-200℃~+300℃范围内测量精度要求高的场合可以使用此热电偶。

④、铁-铜镍热电偶 (分度号为J
     该种热电偶的正极为纯铁,负极为铜镍合金(康铜)。它的特点是价格便宜,既可用于氧化性气氛(使用上限为750℃),也可用于还原性气氛(使用上限为950℃),耐H2及CO气体腐蚀,在含碳或铁的条件下使用也很稳定,多用于化工厂,但在高温(540℃)含硫的气氛中使用,铁热电极易生锈。

⑤、镍铬-铜镍热电偶(分度号为E
     该种热电偶的正极为镍铬合金,负极为铜镍合金。它最大的特点是五种普通热电偶中其热电动率最大,即灵敏度最高。在要求灵敏度高、热导率低,可容许大电阻的条件下常常选用.适宜在-250℃~+870℃范围内的氧化或惰性气氛中使用,尤其适宜在0℃以下使用,且湿度大的情况下较其它热电偶耐腐蚀。

⑥、铂铑10-铂铑热电偶(分度号为S
     该种热电偶正极为含铑10%的铂铑合金,负极为纯铂。它的特点是热电性能稳定,抗氧化性强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用。长期使用温度为1400℃,短期(2个小时)使用温度为1600℃,在所有的热电偶中它的准确度等级最高,通常作为标准或作为测量高温的热电偶,但它的缺点是价格昂贵,机械强度较低。不适合在还原性气氛或含金属蒸气的条件下使用。

⑦、铂铑13%-铂热电偶(分度号为R)
     该种热电偶正极含铑13%的铂铑合金,负极为纯铂。同S型热电偶相比热电动热率大15%左右,其它性能几乎完全相同,长期使用温度也是1400℃。

⑧、铂铑30-铂铑6(分度号为B)
     该种热电偶正极为含铑30%的铂铑合金,负极为含铑6%的铂铑合金,因两极均为铂铑合金,故简称双铂铑热电偶。长期使用温度为1600℃,短期(2个小时)使用温度为1800℃。在室温下热电动势极小,故在测量时一般不用补偿导线。适宜在氧化性或中性气氛中使用,也可以在真空条件下短期使用。即使在还原性气氛下使用,其寿命也是R或S型热电偶的10~20倍。

 
 标准热电偶的测量精度
  T 型 K、N、J、E 型 R、S 型 B 型
Ⅰ 级精度允差 -40℃~+125℃
±0.5℃
-40℃~+375℃
±1.5℃
0℃~1100℃
±1℃
 
125℃~350℃
±0.004·t
375℃以上
±0.004·t
1100℃~1600℃
±[1+0.003(t-1100)]℃
 
Ⅱ 级精度允差 -40℃~+133℃
±1℃
-40℃~+333℃
±2.5℃
0℃~+600℃
±1.5℃
 
133℃~350℃
±0.0075·t
333℃以上
±0.0075·t
600℃~1600℃以上
±0.0025·t
600℃~1700℃
±0.0025·t
 注意: ①"t"为实际测量值,例如T型Ⅰ级测300℃时允许最大误差是±(0.004×300℃)=±1.2℃。
           ② 允差,指的是允许的最大误差,不是真正误差,我司产品的误差值大部份远低于最大误差。
           ③ K、N型热电偶Ⅰ级精度最高只能到1000℃,Ⅱ级最高只能到1200℃。
上一条:※ 热电阻介绍说明