常用热电偶的种类

常用热电偶的种类
    理论上任意两种金属材料都可以组成热电偶。但实际情况并非如此，对它们还必须进行严格的选择。工业上对热电极材料应满足以下要求:①温度每增加1℃时所能产生的热电势要大，而且热电势与温度应尽可能成线性关系;②物理稳定性要高，即在测温范围内其热电性质不随时间而变化，以保证与其配套使用的温度计测量的准确性；③化学稳定性要高.即在高温下不被氧化和腐蚀;④材料组织要均匀，要有韧性.便于加工成丝;⑤复现性好(用同种成分材料制成的热电偶，其热电特性均相同的性质称复现性)，这样便于成批生产，而且在应用上也可保证良好的互换性。但是，要全面满足以上要求是有困难的，目前在国际上被公认的比较好的热电极材料只有几种.这些材料是经过精选而且标准化了的，它们分别被应用在各温度范围内，测量效果良好。
    现把工业上最常用的(已标准化)几种热电偶介绍如下:
    1)铂铑₃₀一铂铑₆热电偶(也称双铂铑热电偶)  此种热电偶(分度号为B)以铂铑₃₀丝为正极，铂铑₆丝为负极;其测量范围为300一1600℃，短期可测1800℃。其热电特性在高温下更为稳定，适于在氧化性和中性介质中使用。但它产生的热电势小、价格贵。在低温时热电势极小，因此当冷端温度在40℃以下范围使用时，一般可不需要进行冷端温度修正。
    2)铂铑₁₀一铂热电偶  在此种热热电偶(分度号为S)中，以铂铑₁₀丝为正极，纯铂丝为负极;测量范围为-20一1300℃，在良好的使用环境下可短期测量1600℃;适于在氧化性或中性介质中使用。其优点是耐高温，不易氧化;有较好的化学稳定性。具有较高测量精度，可用于精密温度测量和作基准热电偶。
    3)镍铬一镍硅(镍铬一镍铝)热电偶  该热电偶(分度号为K)中镍铬为正极，镍硅(镍侣)为负极;测量范围为-50一1000℃,短期可测量1200℃;在氧化性和中性介质中使用，500℃以下低温范围内，也可用于还原性介质中测量。此种热电偶其热电势大，线性好，测温范围较宽，造价低，因而应用很广。
    镍铬一镍铝热电偶与镍铬一镍硅热电偶的热电特性几乎完全一致。但是，镍铝合金在高温下易氧化变质，引起热电特性变化.镍硅合金在抗氧化及热电势稳定性方面都比镍铝合金好。目前，我国基本上已用镍铬一镍硅热电偶取代了镍铬一镍铝热电偶。
    4)镍铬一考铜热电偶  该热电偶(分度号为XK)中镍铬为正极，考铜为负极;适宜于还原性或中性介质中使用;测量范围为-50一600℃，短期可测800℃;这种热电偶的热电势较大，比镍铬一镍硅热电偶高一倍左右;价格便宜。其缺点是测温上限不高。在不少情况下不能适应。另外，考铜合金易氧化变质，由于材料的质地坚硬而不易得到均匀的线径。此种热电偶将被国际所淘汰。国内用镍铬一铜镍(康铜)(分度号为E)热电偶取代此热电偶。
    各种热电偶热电势与温度的一一对应关系均可从标准数据表中查到，这种表称为热电偶的分度表。附表1至附表3就是几种常用热电偶的分度表，而与某分度表所对应的该热电偶，用它的分度号表示。
    此外，用于各种特殊用途的热电偶还很多。如红外线接收热电偶;用于2000℃高温测量的钨铼热电偶;用于超低温测量的镍铬一金铁热电偶;非金属热电偶等。
现将我国已定型生产的几种热电偶列表比较见表2-1-2。


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