根據熱電偶選用的絲材可分為標準熱電偶和非標準熱電(diàn)偶兩大類。
所調用(yòng)標準熱電偶是指國家標準規定了其熱電勢與溫度的關係(xì)、允許誤差、並有統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(xuǎn)用。
非標準化熱電偶在使用範圍或數量級上均不及標準化熱電偶(ǒu),一般也沒有統(tǒng)一的分度表,主(zhǔ)要用(yòng)於某些特殊(shū)場合的測量(liàng)。
標準化熱電偶 ,我國從(cóng)1988年1月1日起,熱電偶和熱(rè)電(diàn)阻全部按IEC標(biāo)準生產,並(bìng)S、R、B、K、N、T、J、 E、(即分度(dù)號)八種標(biāo)準化熱電偶為我國統一設計型熱電偶。
鉑銠10-鉑熱電偶(分度號為S,也稱為單鉑銠熱電偶)該熱電(diàn)偶的正極成份(fèn)為含銠10%的鉑銠合金(jīn),負極為(wéi)純鉑;它的特點是:
(1)熱電性能穩定、抗氧化性強、宜(yí)在氧化性氣(qì)氛中連續使用(yòng)、長期使用溫度可達(dá)1300℃,超達1400℃時,即使在(zài)空氣中、純鉑絲也將會再結晶,使(shǐ)晶粒粗大(dà)而斷裂;
(2)精(jīng)度高,它是在所(suǒ)有熱電偶(ǒu)中,準確度等級最(zuì)高的(de),通常(cháng)用作標準或測量較高的(de)溫度;
(3)使用(yòng)範圍較廣,均(jun1)勻性及互換性好;
(4)主要(yào)缺點有:微(wēi)分(fèn)熱電勢較小,因(yīn)而靈敏度較低;價格較貴,機械強度(dù)低,不適宜在還原性(xìng)氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。
鉑銠13-鉑熱(rè)電偶(分度號為R,也稱為單鉑銠熱電偶)
該熱(rè)電偶的正極為含13%的鉑銠合金,負極為純(chún)鉑,同S型(xíng)相比,它的(de)電勢率大15%左右,其(qí)它(tā)性能幾乎相同,該種熱電偶在日本產業界(jiè),作為高溫熱電偶用得最多,而在中國,則(zé)用得較少;
鉑銠30-鉑銠(lǎo)6熱電偶(分度(dù)號為B,也稱為雙鉑銠熱電偶)
該(gāi)熱電(diàn)偶的正極是含銠(lǎo)30%的鉑銠合金,負極為含銠6%的(de)鉑銠合金(jīn),在室溫下,其熱(rè)電勢很小,故在測量(liàng)時一般不用補償導(dǎo)線,可忽略冷端溫度(dù)變化的(de)影響;長期使用溫度為(wéi)1600℃,短期為1800℃,因熱電(diàn)勢較小(xiǎo),故需配用(yòng)靈(líng)敏度較(jiào)高的顯示儀表(biǎo)。
B型熱電偶適宜在氧化性(xìng)或中性氣氛中使用(yòng),也(yě)可以在真空(kōng)氣氛中的(de)短期(qī)使用;即(jí)使在還(hái)原氣氛下,其壽命也是R或S型的10~20倍;由於其(qí)電極均由鉑銠合金製成,故不存在鉑銠-鉑熱電偶負極上所有(yǒu)的缺點、在高溫時(shí)很少有大結晶(jīng)化的趨勢,且具有較大(dà)的機械強度(dù);同時由於它對於(yú)雜質的(de)吸收或銠的遷移的影(yǐng)響較(jiào)少,因此經過(guò)長期使用後其熱電勢變化並不嚴重(chóng)、缺點價格昂(áng)貴(相對(duì)於單鉑銠而言)。
鎳鉻-鎳矽(鎳鋁)熱電偶(分度號(hào)為K)
該熱電偶的正極為含鉻10%的(de)鎳鉻合金,負極為含矽3%的鎳(niè)矽合金(有些國家的(de)產品負極為純鎳)。
可測量0~1300℃的介質溫度,適宜在氧化性及(jí)惰性氣(qì)體中連續使用,短期使(shǐ)用溫度為1200℃,長(zhǎng)期使用溫度為1000℃,其熱電勢與溫(wēn)度的關係近似線性,價格(gé)便宜,是目前用量最大的熱電偶。
K型熱電偶是抗氧化性較(jiào)強的賤金屬熱電偶,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(sī)使(shǐ)用;當氧(yǎng)分壓較低時,鎳鉻極中的鉻將擇優氧化,使熱電勢發生很大變化,但金屬氣體對其影響較小,因(yīn)此,多采用金屬製保護管。
K型熱電偶的缺(quē)點(diǎn):
(1)熱電勢的高溫穩定性較N型熱電偶及貴重金屬(shǔ)熱電偶差(chà),在(zài)較高(gāo)溫度下(例如(rú)超過1000℃)往往因氧化而損壞;
(2)在250~500℃範圍內短期熱循環穩定性不好,即在同一溫度點,在升溫降(jiàng)溫(wēn)過程(chéng)中,其熱(rè)電勢示值不一(yī)樣,其差值可達2~3℃;
(3)其負極在150~200℃範圍內要發生磁性轉變,致(zhì)使在室溫至230℃範圍內分度值往往偏離分度表,尤其是在磁場中使用時往往出現與時間無關的熱電勢幹擾;
(4)長期處於高(gāo)通量中係統輻照環境下,由於負極中的錳(Mn)、鈷(Co)等元素發生蛻變,使其穩定(dìng)性欠佳,致使熱電勢發生較大變(biàn)化。
鎳鉻矽-鎳矽熱電偶(分度號為(wéi)N)
該熱電偶的(de)主要特點是:在(zài)1300℃以(yǐ)下調溫抗氧化(huà)能力強,長(zhǎng)期(qī)穩定性及短期熱循(xún)環複現性好,耐核輻射及耐(nài)低溫(wēn)性能好,另外(wài),在400~1300℃範圍(wéi)內,N型熱電偶的(de)熱電特性的線(xiàn)性比K型偶要好;但在低溫(wēn)範圍內(-200~400℃)的非線性誤差較大,繞包機同時,材料較硬(yìng)難於加(jiā)工。
銅-銅鎳熱(rè)電偶(分度號為T)
T型熱電電偶,該熱電(diàn)偶的正極(jí)為純銅(tóng),負極為銅鎳合(hé)金(也稱(chēng)康銅),其主要特點是:在(zài)賤金(jīn)屬熱電偶中,它的準確度(dù)最高、熱電極的均勻性好;它的使用溫度是-200~350℃,因銅熱電極(jí)易氧化,並且氧化膜易脫落,故在(zài)氧化性氣氛中使用時(shí),一般不(bú)能超過300℃,在-200~300℃範圍內,它們靈敏度比較高,銅-康銅熱(rè)電偶還(hái)有(yǒu)一個特點是價格便宜,是常用(yòng)幾種定型產品中*的一種。
鐵-康銅熱電偶(分度號為J)
J型熱電偶,該熱電偶的正極為純(chún)鐵,負極為康銅(銅鎳合金),具(jù)特點是價格便(biàn)宜,適用於真空氧化的還原或惰(duò)性氣氛中(zhōng),溫度範圍從-200~800℃,但常用溫度隻是500℃以下,因為超過(guò)這個溫度後,鐵熱電極的氧化速率加快,如采(cǎi)用粗(cū)線徑的絲(sī)材,尚可(kě)在高溫中使用(yòng)且有較(jiào)長的壽命;該熱電偶能耐氫氣(H2)及一氧(yǎng)化(huà)碳(CO)氣體腐蝕,但不(bú)能在高溫(例如500℃)含硫(S)的氣(qì)氛中使用。
鎳鉻-銅鎳(康銅)熱電偶(分度號為E)
E型熱電偶是一種較新(xīn)的產品,它(tā)的正極是鎳鉻合金,負極(jí)是銅(tóng)鎳(niè)合金(康銅),其最大特點是在常用(yòng)的熱電偶中,其熱電勢最大,即靈敏度最高;它的(de)應用範圍雖不及K型(xíng)偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導率低、可容許大電(diàn)阻的條件(jiàn)下,常常被選用;使用中的限製條件(jiàn)與K型相同,但(dàn)對於含有(yǒu)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(zuò)為非標準化(huà)的(de)熱電偶還有鎢錸熱(rè)電(diàn)偶,鉑銠係熱電偶,銥鍺係熱電偶,鉑鉬係熱電偶和非金屬材(cái)料熱電偶等。


