我國(guó)常用的熱電偶有s、r、b、n、k、e、j、t等多種，介紹了各自的特點(diǎn)

熱電偶的工作原理:

在兩個(gè)不同成分的導(dǎo)體(稱為熱電偶芯線和熱電極)的兩端連接電路，如果接合點(diǎn)的溫度不同，則在電路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)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)。

常見(jiàn)的熱電偶

常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩類。 調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺度的熱電偶，有與其配套的顯示器。 未標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶不及使用范圍或數(shù)量級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)度表，主要用于特殊情況下的測(cè)量。 標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)自1988年1月1日起，熱電偶和熱阻均按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，將s、b、e、k、r、j、t 7種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶指定為中國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

熱電偶的分度代號(hào)

主要有s、r、b、n、k、e、j、t等幾種。 其中，s、r、b屬于貴金屬熱電偶，n、k、e、j、t屬于賤金屬熱電偶.

熱電偶的分度代號(hào)說(shuō)明如下所示

s :鉑銠10-純鉑

r :鉑銠13-純鉑

b :鉑銠30-鉑銠6

k :因科內(nèi)爾

t :純銅-銅鎳

j :鐵-銅鎳

n :鎳鉻-鎳硅

e :因科內(nèi)爾

分類和性能

1 .鉑銠10-鉑熱電偶

鉑銠10-鉑熱電偶( s型熱電偶)為貴金屬熱電偶。 偶數(shù)絲的直徑為0.5mm，容許偏差為-0.015mm，其正極( SP )的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中規(guī)定銠為10%、鉑為90%、負(fù)極( SN )為純鉑，因此通稱為鉑銠熱電偶。 該熱電偶的長(zhǎng)期使用溫度高達(dá)1300℃，短期使用溫度高達(dá)1600℃。

s型熱電偶為熱電偶系列，具有精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)溫溫度范圍寬、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 其物理、化學(xué)性能良好，熱電勢(shì)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性能良好，適合氧化性和惰性氣氛。 由于s型熱電偶具有優(yōu)異的綜合性能，因此符合國(guó)際使用的溫度基準(zhǔn)的s型熱電偶長(zhǎng)期以來(lái)被作為國(guó)際溫度基準(zhǔn)的插補(bǔ)設(shè)備使用，“ITS-90”規(guī)定今后不再作為國(guó)際溫度基準(zhǔn)的內(nèi)部檢查設(shè)備使用，但國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)( CCT )規(guī)定，s型熱電偶仍然近似國(guó)際溫度基準(zhǔn)

缺乏s型熱電偶是熱電勢(shì)，熱電勢(shì)率小，靈敏度低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降，對(duì)污染敏感，貴金屬材料昂貴，一次性投資大。

2 .鉑銠13-鉑熱電偶

鉑銠13-鉑熱電偶( r型熱電偶)為貴金屬熱電偶。 偶數(shù)絲的直徑規(guī)定為0.5mm，容許偏差-0.015mm，其正極( RP )的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，銠為13%，鉑為87%，負(fù)極( RN )為純鉑，長(zhǎng)期zui高使用溫度為1300℃，短期zui高使用溫度為1600℃。

r型熱電偶為熱電偶系列，具有精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)溫溫度范圍寬、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 其物理、化學(xué)性能良好，熱電勢(shì)穩(wěn)定性和高溫抗氧化性能良好，適合氧化性和惰性氣氛。 r型熱電偶的綜合性能與s型熱電偶相同，因此在我國(guó)一直很難普及，除了在進(jìn)口設(shè)備中應(yīng)用測(cè)溫外，國(guó)內(nèi)的測(cè)溫也不怎么采用。 1967年至1971年，英國(guó)NPL、美國(guó)NBS和加拿大NRC個(gè)研究機(jī)構(gòu)合作研究發(fā)現(xiàn)，r型熱電偶的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性優(yōu)于s型熱電偶，我國(guó)目前尚未開(kāi)展這方面的研究。

缺乏r型熱電偶是熱電勢(shì)，熱電勢(shì)率小，靈敏度低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降，對(duì)污染非常敏感，貴金屬材料昂貴，一次性投資大。

3 .鉑銠30-鉑銠6熱電偶

鉑銠30-鉑銠6熱電偶( b型熱電偶)為貴金屬熱電偶。 偶數(shù)絲的直徑規(guī)定為0.5mm，容許偏差-0.015mm，其正極( BP )的名義化學(xué)成分為鉑銠合金，其中含有銠30%、鉑70%、負(fù)極( BN )含有鉑銠合金、銠6%，因此通稱為鉑銠熱電偶。 該熱電偶長(zhǎng)期使用溫度高達(dá)1600℃，短期使用溫度高達(dá)1800℃。

b型熱電偶為熱電偶系列，具有精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)溫溫度范圍寬、使用壽命長(zhǎng)、測(cè)溫上限高等優(yōu)點(diǎn)。 適用于氧化性和惰性氣氛，也可以短期在真空中使用，但不適用于還原性氣氛、含有金屬和非金屬蒸汽的氣氛。 b型熱電偶的一個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是，在0~50℃的范圍內(nèi)熱電位小于3μV，不需要用補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)償。

缺乏b型熱電偶是熱電勢(shì)，熱電勢(shì)率小，靈敏度低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降，對(duì)污染敏感，貴金屬材料昂貴，一次性投資大。

4 .鎳鉻合金熱電偶

鎳鉻合金熱電偶( k型熱電偶)是目前使用量多的廉價(jià)金屬熱電偶，其使用量是其他熱電偶的合計(jì)。 正極( KP )名義化學(xué)成分為Ni:Cr=90:10，負(fù)極( KN )的名義化學(xué)成分為Ni:Si=97:3，其使用溫度為-200~1300℃.

k型熱電偶具有線性好、熱電動(dòng)勢(shì)大、靈敏度高、穩(wěn)定性和均勻性好、抗氧化性能強(qiáng)、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，可用于氧化性惰性氣氛。 被用戶廣泛采用。

k型熱電偶不能直接用于高溫下硫磺、還原性和還原性、氧化交替發(fā)生的氣氛和真空中，也不推薦用于弱酸化氣氛。

5 .鎳鉻-鎳硅熱電偶

鎳鉻熱電偶( n型熱電偶)是廉潔的金屬熱電偶，是zui的一種新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，克服了70年代初澳大利亞國(guó)防部實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的k型熱電偶的兩個(gè)重要缺點(diǎn): k型熱電偶在300~500℃之間由于鎳鉻合金晶格短程有序而導(dǎo)致的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定性為800℃ 正極( NP )名義化學(xué)成分為Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4，負(fù)極( NN )的名義化學(xué)成分為Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1，其使用溫度為-200~1300℃.

n型熱電偶具有線性好、熱電動(dòng)勢(shì)大、靈敏度高、穩(wěn)定性和均勻性好、抗氧化性能強(qiáng)、廉價(jià)、不受短距離有序化影響等優(yōu)點(diǎn)，其綜合性能優(yōu)于k型熱電偶，是有前途的熱電偶

n型熱電偶不能直接用于在高溫下交替產(chǎn)生硫、還原性和還原性、氧化的氣氛和真空中，也不推薦用于弱酸化氣氛。

6 .鎳鉻合金熱電偶

鎳鉻合金熱電偶( e型熱電偶)又稱鎳鉻合金熱電偶，正極( EP )為鎳鉻合金，化學(xué)成分與KP相同，負(fù)極( EN )為銅鎳合金，名義化學(xué)成分為55%的銅，45%的鎳和少量的錳、鈷、鐵等元素。 該熱電偶的使用溫度為-200~900℃。

關(guān)于e型熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的大小，靈敏度高的是所有熱電偶中的高度，作為熱電堆，較好測(cè)量微小的溫度變化。 對(duì)高濕度環(huán)境的腐蝕不敏感，適合高濕度環(huán)境。 e熱電偶具有穩(wěn)定性好、抗氧化性能優(yōu)于銅-銅、鐵-銅熱電偶、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，可用于氧化性和惰性氣氛，廣泛應(yīng)用于用戶。

e型熱電偶在直接高溫下不能用于硫，在還原性環(huán)境下熱電勢(shì)的均勻性差。

7 .鐵-銅鎳熱電偶

鐵-銅鎳熱電偶( j型熱電偶)也被稱為鐵-康銅熱電偶，也是廉價(jià)的廉價(jià)金屬熱電偶。 其正極( JP )的名義化學(xué)成分為純鐵，負(fù)極( JN )為銅鎳合金，常被稱為曖昧的康銅，其名義化學(xué)成分為55%的銅和45%的鎳，以及少量非常重要的錳、鈷、鐵等元素，被稱為康銅，但由于鉻-康銅和銅-康銅的康銅不同，因此以EN和TN放置 鐵-康銅熱電偶被復(fù)測(cè)定溫度區(qū)域?yàn)?200~1200℃，但通常使用的溫度范圍為0~750℃

j型熱電偶具有線性好、熱電動(dòng)勢(shì)大、靈敏度高、穩(wěn)定性和均勻性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于用戶。

j型熱電偶可用于真空、氧化、還原、惰性環(huán)境，但正極鐵在高溫下氧化快，因此使用溫度受到限制，不能直接在高溫下用于硫化環(huán)境。

8 .銅-銅鎳熱電偶

銅-銅鎳熱電偶( t型熱電偶)又稱銅-康銅熱電偶，也是適合測(cè)定低溫廉價(jià)金屬的熱電偶。 其正極( TP )為純銅，負(fù)極( TN )為銅鎳合金，常為康銅，與鎳鉻銅的康銅EN通用，與鐵康銅的康銅JN不通用。 這些都被稱為康銅，但銅-銅鎳熱電偶的蓋測(cè)定溫度區(qū)域?yàn)?200~350℃。

t型熱電偶具有線性好、熱電動(dòng)勢(shì)大、靈敏度高、穩(wěn)定性和均勻性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，特別是在-200~0℃的溫度范圍內(nèi)使用時(shí)，穩(wěn)定性好、年穩(wěn)定性為±； 經(jīng)過(guò)3μV、低溫檢定后，可以作為二等標(biāo)準(zhǔn)傳遞低溫值。

本文熱電偶高頻詞： 鎳鉻  鉑銠 

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