熱電偶是溫度測量儀表中常用的測溫元件,它直接測量溫度,并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號,通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。在工業(yè)生產(chǎn)過程中,溫度是需要測量和控制的重要參數(shù)之一。在溫度測量中,熱電偶的應用極為廣泛,它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號便于遠傳等許多優(yōu)點。
常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所謂標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。
標準化熱電偶中國從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國際標準生產(chǎn),并指l定S、B、E、K、R、J、T七種標準化熱電偶為中國統(tǒng)一設計型熱電偶。
?、貹型熱電偶,是抗氧化性較強的非貴金屬熱電偶,可測量0~1300℃的介質(zhì)溫度,適宜在氧化性及惰性氣體中連續(xù)使用,短期使用溫度為1200℃,長期使用溫度為1000℃,其熱電勢與溫度的關(guān)系近似線性,是目前用量最大的熱電偶。然而,它不適宜在真空、含硫、含碳氣氛及氧化還原交替的氣氛下裸絲使用;當氧分壓較低時,鎳鉻極中的鉻將擇優(yōu)氧化,使熱電勢發(fā)生很大變化,但金屬氣體對其影響較小,因此,多采用金屬制保護管。
?、赟型熱電偶,該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金,負極為純鉑。
③E型熱電偶,正極為鎳鉻合金,負極為銅鎳合金(康銅)。其最大特點是在常用的熱電偶中,其熱電勢最大,即靈敏度最高;它的應用范圍雖不及K型偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導率低、可容許大電阻的條件下,常常被選用;使用中的限制條件與K型相同,但對于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。
④N型熱電偶的主要特點:在1300℃以下調(diào)溫抗氧化能力強,長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復現(xiàn)性好,耐核輻射及耐低溫性能好,另外,在400~1300℃范圍內(nèi),N型熱電偶的熱電特性的線性比K型偶要好;但在低溫范圍內(nèi)(-200~400℃)的非線性誤差較大,同時,材料較硬難于加工。
?、軯型熱電偶,熱電偶的正極為純鐵,負極為康銅(銅鎳合金),具特點是價格便宜,適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中,溫度范圍從-200~800℃,但常用溫度只在500℃以下,因為超過這個溫度后,鐵熱電極的氧化速率加快,如采用粗線徑的絲材,尚可在高溫中使用且有較長的壽命;該熱電偶能耐氫氣(H2)及一氧化碳(CO)氣體腐蝕,但不能在高溫(例如500℃)含硫(S)的氣氛中使用。
⑥R型熱電偶,它的正極為含13%的鉑銠合金,負極為純鉑,同S型相比,它的電勢率大15%左右,其它性能幾乎相同,該種熱電偶在日本產(chǎn)業(yè)界,作為高溫熱電偶用得最多,而在中國,則用得較少。
?、逿型熱電電偶,它的正極為純銅,負極為銅鎳合金(也稱康銅)。在非貴金屬熱電偶中,它的準確度最高、熱電極的均勻性好;它的使用溫度是-200~350℃,因銅熱電極易氧化,并且氧化膜易脫落,故在氧化性氣氛中使用時,一般不能超過300℃,在-200~300℃范圍內(nèi),它們靈敏度比較高,銅-康銅熱電偶還有一個特點是價格便宜,是常用幾種定型產(chǎn)品中*便宜的一種。