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        質(zhì)量考試輔導(dǎo):熱電偶的基礎(chǔ)知識(shí)(二)

        字號(hào):

        K型熱電偶的缺點(diǎn):
            1、熱電勢(shì)的高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶及貴重金屬熱電偶差,在較高溫度下(例如超過(guò)1000℃)往往因氧化而損壞;
            2、在250~500℃范圍內(nèi)短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好,即在同一溫度點(diǎn),在升溫降溫過(guò)程中,其熱電勢(shì)示值不一樣,其差值可達(dá)2~3℃;
            3、其負(fù)極在150~200℃范圍內(nèi)要發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變,致使在室溫至230℃范圍內(nèi)分度值往往偏離分度表,尤其是在磁場(chǎng)中使用時(shí)往往出現(xiàn)與時(shí)間無(wú)關(guān)的熱電勢(shì)干擾;
            4、長(zhǎng)期處于高通量中系統(tǒng)輻照環(huán)境下,由于負(fù)極中的錳(Mn)、鈷(Co)等元素發(fā)生蛻變,使其穩(wěn)定性欠佳,致使熱電勢(shì)發(fā)生較大變化。
            5、鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(分度號(hào)為N)
            該熱電偶的主要特點(diǎn)是:在1300℃以下調(diào)溫抗氧化能力強(qiáng),長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復(fù)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(shí),材料較硬難于加工。
            6、銅-銅鎳熱電偶(分度號(hào)為T)
            T型熱電電偶,該熱電偶的正極為純銅,負(fù)極為銅鎳合金(也稱康銅),其主要特點(diǎn)是:在賤金屬熱電偶中,它的準(zhǔn)確度、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(shí),一般不能超過(guò)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(gè)特點(diǎn)是價(jià)格便宜,是常用幾種定型產(chǎn)品中的一種。
            7、鐵-康銅熱電偶(分度號(hào)為J)
            J型熱電偶,該熱電偶的正極為純鐵,負(fù)極為康銅(銅鎳合金),具特點(diǎn)是價(jià)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℃,但常用溫度只是500℃以下,因?yàn)槌^(guò)這個(gè)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(zhǎng)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。
            8、鎳鉻-銅鎳(康銅)熱電偶(分度號(hào)為E)
            E型熱電偶是一種較新的產(chǎn)品,它的正極是鎳鉻合金,負(fù)極是銅鎳合金(康銅),其特點(diǎn)是在常用的熱電偶中,其熱電勢(shì),即靈敏度;它的應(yīng)用范圍雖不及K型偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導(dǎo)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(duì)于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。
            除了以上8種常用的熱電偶外,作為非標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶還有鎢錸熱電偶,鉑銠系熱電偶,銥鍺系熱電偶,鉑鉬系熱電偶和非金屬材料熱電偶等
            下表所列的是常用熱電偶的材料規(guī)格和線徑使用溫度的關(guān)系:
            熱電偶分度號(hào) 熱電極材料 線徑與作用溫度的關(guān)系(℃)
            正極 負(fù)極 線徑(mm) 長(zhǎng)期 短期
            S 鉑銠10 純鉑 Φ0.5 1300 1600
            R 鉑銠13 純鉑 Φ0.5 1300 1600
            B 鉑銠30 鉑銠6 Φ0.5 1600 1800
            K 鎳鉻 鎳硅 Φ1.2 800 1000
            Φ2.5 1100 1200
            Φ3.2 1200 1300
            N 鎳鉻硅 鎳硅 Φ1.2 800 1000
            Φ2.5 1100 1200
            Φ3.2 1200 1300
            E 鎳鉻 銅鎳 Φ1.2 550 650
            Φ2.0 650 750
            Φ3.2 750 850
            T 純銅 銅鎳 Φ1.6 300 350
            J 鐵 銅鎳 Φ2.0 400 500
            3Φ.2 500 600
            二、絕緣管
            該熱電偶的工作端被牢固地焊接在一起,熱電極之間需要用絕緣管保護(hù)。熱電偶的絕緣材料很多,大體上可分為有機(jī)和無(wú)機(jī)絕緣兩類,處于高溫端的絕緣物必須采用無(wú)機(jī)物,通常在1000以下選用粘土質(zhì)絕緣管,在1300以下選用高鋁管,在1600以下選用剛玉管。
            三、保護(hù)管
            保護(hù)管的作用在于使用熱電偶電極不直接與被測(cè)介質(zhì)接觸,它不僅可延長(zhǎng)熱電偶的壽命,還可起到支撐和固定熱電極增加其強(qiáng)度的作用;因此,熱電偶保護(hù)管及絕緣選擇是否合適,將直接影響到熱電偶的使用壽命和測(cè)量的準(zhǔn)確度,被采用做保護(hù)管的材料主要分金屬和非金屬兩大類。