熱電偶的工作原理和類型概述: zui在工業(yè)測(cè)溫中廣泛應(yīng)用的溫度傳感器之一，熱電偶與鉑電阻一起約占溫度傳感器總體的60%，熱電偶通常與顯示儀表等組合使用，在各種生產(chǎn)過(guò)程中直接測(cè)量-40~1800℃范圍內(nèi)的液態(tài)蒸汽和氣體介質(zhì)及固體的表面溫度。 熱電偶、熱阻的工業(yè)應(yīng)用包括:熱電偶、護(hù)套熱電偶、組裝熱電偶、耐磨熱電偶、高溫?zé)犭娕?、貴金屬熱電偶、鉑銠熱電偶、防腐蝕熱電偶、襯四氟化熱電偶、剛玉熱電偶、插座熱電偶、壓縮彈簧熱電偶、高壓熱電偶、多點(diǎn)熱電偶、防爆多點(diǎn)熱電偶、防水熱電偶、手柄熱電偶， 補(bǔ)償引線熱電偶、耐磨斷路熱電偶化學(xué)工業(yè)用熱電偶、直角彎管熱電偶、高烙鐵熱電偶、碳化硅熱電偶、端面熱電偶、螺紋式熱電偶、凸緣式熱電偶、特殊熱電偶、頂棚熱電偶、爐壁熱電偶、軸承熱電偶、石油化學(xué)熱電偶、爐管刃熱電偶、開(kāi)裂爐用熱電偶、微熱電偶、焦?fàn)t用熱電偶、高爐熱風(fēng)爐熱電偶， 電機(jī)鐵心熱電偶、鎳鉻合金熱電偶熱套熱電偶、熱套熱電阻體、鉑熱電阻體、Pt100熱電阻體、銅熱電阻體、中溫中壓熱電偶、低溫低壓熱電阻體、中溫中壓熱電阻體、錐管熱電偶、錐管熱電阻體、高溫高壓熱電偶、高溫高壓熱電阻體、k型熱電偶、s型熱電偶、熱電阻體， 套管熱阻體、組裝熱阻體、耐磨損熱阻體、防腐蝕熱阻體、襯里四氟化熱阻體、插座型熱阻體沖壓彈簧式熱阻、高壓熱阻、防爆熱阻、防水式熱阻、手柄式熱阻、補(bǔ)償導(dǎo)線式熱阻、耐磨損隔熱阻、化學(xué)工業(yè)用熱阻、直角彎管熱阻、高烙鐵熱阻、端面熱阻、螺紋式熱阻 熱電偶的工作原理:將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體(稱為熱電偶芯線或熱電極)的兩端焊接構(gòu)成一個(gè)閉合電路，兩導(dǎo)體之間存在溫度差時(shí)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在電路中產(chǎn)生大電流的現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，該電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。 熱電偶是利用該原理進(jìn)行溫度測(cè)量的，其中直接用于測(cè)量介質(zhì)溫度的一端稱為工作端(也稱為測(cè)量端，另一端稱為冷端(也稱為補(bǔ)償端) )的冷端與顯示器或輔助器連接，顯示器表示熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)。 熱電偶實(shí)際上是將熱能轉(zhuǎn)換為電能，利用產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度的能量轉(zhuǎn)換器，(1)熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶的兩端溫度函數(shù)的差，不是熱電偶的兩端溫度差的函數(shù)，(2)熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小， 在熱電偶的材料均勻的情況下，與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān)，僅與熱電偶材料的成分和兩端的溫度差有關(guān)的(3)在確定了熱電偶的兩個(gè)熱電偶芯線的材料成分之后，關(guān)于熱電偶的熱電勢(shì)的大小，只要僅與熱電偶的溫度差有關(guān)的熱電偶的冷端的溫度保持恒定，則該熱電偶的熱電勢(shì) 熱電偶的基本結(jié)構(gòu):工業(yè)測(cè)溫用熱電偶，其基本結(jié)構(gòu)為熱電偶導(dǎo)線束、絕緣管、保護(hù)管、端子箱等。 另一方面，常用熱電偶材料及其性能1、鉑銠10-鉑熱電偶(也稱為索引號(hào)s、鉑銠熱電偶)該熱電偶的正極成分為含有銠10%的鉑銠合金、負(fù)極為純鉑； 其特征為: (1)熱電性能穩(wěn)定，耐氧化性強(qiáng)，優(yōu)選在氧化性氣氛中連續(xù)使用，長(zhǎng)期使用溫度達(dá)到1300℃，超過(guò)1400℃時(shí)，在空氣中，即使是純白金線也會(huì)再結(jié)晶，晶粒變粗大而被破壞，(2)精度高，其在所有的熱電偶中精度等級(jí)zui高， 通常作為標(biāo)準(zhǔn)使用或測(cè)定高溫度的(3)使用范圍廣、均勻性和互換性好的(4)主要缺點(diǎn)是微分熱電勢(shì)小、靈敏度低、價(jià)格高、機(jī)械強(qiáng)度低，因此不適合在有還原性氣氛和金屬蒸汽的條件下使用。 2 .鉑銠13-鉑熱電偶(也稱為索引號(hào)r、單鉑銠熱電偶)該熱電偶的正極含有13%的鉑銠合金，負(fù)極為純鉑，與s型相比電位率大15%左右，其他性能大致相同，這種熱電偶在日本產(chǎn)業(yè)界作為高溫?zé)犭娕紌ui多， 在中國(guó)很少3 .鉑銠30-鉑銠6熱電偶(也稱為索引號(hào)b、鉑銠熱電偶)該熱電偶的正極是含有銠30%的鉑銠合金，負(fù)極是含有銠6%的鉑銠合金，在室溫下熱電勢(shì)小，因此測(cè)定時(shí)不補(bǔ)償引線， 能夠忽略冷端溫度變化的影響的長(zhǎng)期使用溫度為1600℃，短期為1800℃，熱電勢(shì)小，因此需要并用靈敏度高的顯示器。 b型熱電偶適合在氧化性或中性氣氛中使用，即使在可以在真空氣氛中短期使用還原氣氛下，其壽命為r或s型的10~20倍，其電極由鉑銠合金構(gòu)成，因此存在鉑銠-鉑熱電偶的負(fù)極上的所有缺點(diǎn)，高溫時(shí)大的結(jié)晶化傾向少， 且具有較大的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)由于對(duì)雜質(zhì)的吸收和銠的遷移的影響較小，長(zhǎng)期使用后，熱電勢(shì)的變化不嚴(yán)重，缺陷價(jià)格高(相對(duì)于鉑銠)。 4、鎳鉻合金(鎳鋁)熱電偶(指數(shù)編號(hào)k )該熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負(fù)極為含硅3%的鎳鉻合金(在一些國(guó)家為負(fù)極為純鎳)。 可測(cè)定0~1300℃的介質(zhì)溫度，適用于氧化性及惰性氣體中的連續(xù)使用，短期使用溫度為1200℃，長(zhǎng)期使用溫度為1000℃，熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系基本為線性，廉價(jià)，是目前使用量zui較大的熱電偶。 k型熱電偶是耐氧化性強(qiáng)的賤金屬熱電偶，在真空、含硫、含碳?xì)夥蘸脱趸€原交替的氣氛下裸線使用不理想的氧分壓低時(shí)，鎳鉻電極中的鉻優(yōu)先氧化，熱電勢(shì)變化很大，但金屬氣體的影響小，因此多采用金屬制保護(hù)管。 k型熱電偶的缺點(diǎn): (1)熱電勢(shì)的高溫穩(wěn)定性比n型熱電偶或貴金屬熱電偶差，在高溫度(例如超過(guò)1000℃)下多因氧化而破損(在250~500℃的范圍內(nèi)短期的熱循環(huán)的穩(wěn)定性差，即在同一溫度點(diǎn)，在升溫降溫過(guò)程中， 該熱電勢(shì)的顯示值不同，其差能夠達(dá)到2~3℃)該負(fù)極在150~200℃的范圍內(nèi)發(fā)生磁性變化，在室溫230℃的范圍內(nèi)，從分度表的分度值偏離的情況較多，特別是在磁場(chǎng)中使用的情況下， 經(jīng)常發(fā)生與時(shí)間無(wú)關(guān)的熱電勢(shì)干擾(4)長(zhǎng)期處于高吞吐量的系統(tǒng)照射環(huán)境下，負(fù)極中的錳( Mn )、鈷( Co )等元素發(fā)生脫變，穩(wěn)定性差，因此熱電勢(shì)發(fā)生較大變化。 5、鎳硅熱電偶(指數(shù)編號(hào)n )該熱電偶的主要特征在于，在1300℃以下溫度調(diào)節(jié)的抗氧化能力強(qiáng)，長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)再現(xiàn)性好，耐放射能及耐低溫性能好，另外，在400~1300℃的范圍內(nèi)，n型熱電偶的熱電特性的線性優(yōu)于k型偶數(shù) 6、銅-銅鎳熱電偶(分度代號(hào)T)T型熱電偶，其熱電偶正極為純銅，負(fù)極為銅鎳合金(也稱為康銅)，其主要特征是，賤金屬熱電偶，其精度高，熱電極的均勻性好，其使用溫度為-200~350℃，銅熱電偶容易氧化， 由于氧化膜容易剝離，因此在氧化性氣氛中使用時(shí)，一般不得超過(guò)300℃，在-200~300℃的范圍內(nèi)靈敏度高，銅-康銅熱電偶具有價(jià)格便宜，在常用的定型品中zui便宜的特征。 7、鐵-康銅熱電偶(分度編號(hào)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)，價(jià)格低廉，適用于真空氧化還原或惰性氣氛，溫度范圍為-200~800℃，常用溫度為500℃以下。 超過(guò)該溫度時(shí)，鐵熱電極的氧化速度變快，如果采用粗線徑的線材，則還能夠在高溫下使用，長(zhǎng)壽命的該熱電偶能夠耐受氫( H2)和一氧化碳( CO )氣體的腐蝕，但在高溫(例如500℃)的含有硫( s )的氣氛中不能使用。 8、鎳鉻合金(康銅)熱電偶(分度號(hào)E)E型熱電偶是新產(chǎn)品，其正極為鎳鉻合金，負(fù)極為銅鎳合金(康銅)，zui的特征在于常用熱電偶中熱電勢(shì)zui大，即靈敏度zui高，其應(yīng)用范圍不及k型偶數(shù)，但靈敏度高， 在導(dǎo)熱系數(shù)低、容許大電阻的條件下經(jīng)常選擇的使用中的限制條件與k型相同，但對(duì)包括高濕度環(huán)境在內(nèi)的腐蝕不太敏感。 除以上8種常用熱電偶外，非標(biāo)準(zhǔn)化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。 下表列出常用熱電偶的材料規(guī)格與線徑使用溫度的關(guān)系:熱電偶指數(shù)編號(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)期短期鉑銠10純鉑&Phi； 0.513001600R鉑銠13純鉑&Phi； 0.513001600B鉑銠30鉑銠6&Phi； 0.516001800K鎳鉻合金&Phi； 1.28001000&Phi； 2.511001200&Phi； 3.212001300N鎳鉻合金&Phi； 1.28001000&Phi； 2.511001200&Phi； 3.212001300E鎳鉻合金&Phi； 1.2550650&Phi； 2.0650750&Phi； 3.2750850T純銅鎳&Phi； 1.6300350J鐵銅鎳&Phi； 2.04005003&Phi； . 2500600、絕緣管該熱電偶的工作端需要牢固焊接，熱電極間需要用絕緣管保護(hù)。 熱電偶的絕緣材料很多，基本上分為有機(jī)和無(wú)機(jī)絕緣兩種，高溫端的絕緣物必須采用無(wú)機(jī)物。 通常，選擇粘土質(zhì)絕緣管在1000以下、氧化鋁管在1300以下、剛玉管在1600以下。 三、保護(hù)管保護(hù)管的作用是，由于熱電偶的電極不直接與被檢測(cè)介質(zhì)接觸，不僅能延長(zhǎng)熱電偶的壽命，還能起到提高熱電偶強(qiáng)度的作用，因此，熱電偶的保護(hù)管和絕緣選擇是否適當(dāng)直接影響熱電偶的壽命和測(cè)量的準(zhǔn)確性，作為保護(hù)管采用的材料主要分為金屬和非金屬兩類。 江蘇省蘇科儀表有限公司:/86881908 China-suke

本文熱電偶高頻詞： 電勢(shì)  鉑銠 

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