熱電偶具有裝配簡(jiǎn)單、更換方便、抗震性能好、測(cè)量精度高、測(cè)量范圍大、熱響應(yīng)時(shí)間快、耐壓性能好、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。
目前常用的熱電偶有以下幾種
1、鉑銠/鉑熱電偶——其分度號(hào)為s,正極是90%鉑和10%銠的合金,負(fù)極為純鉑絲。這種熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是能容易制備純度極高的鉑銠合金,因此便于復(fù)制,且測(cè)溫精度高,可作為國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)中630.74—1064.43℃范圍內(nèi)的基準(zhǔn)熱電偶。其物理化學(xué)穩(wěn)定性高,宜在氧化性和中性氣氛中使用;它的熔點(diǎn)較高,故測(cè)溫上限亦高。在工業(yè)測(cè)量中一般用它測(cè)量1000℃以上的溫度,在1300℃以下可長(zhǎng)期連續(xù)使用,短期測(cè)溫可達(dá)1600℃。鉑銠/鉑熱電偶的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,熱電勢(shì)小,在還原性氣體、金屬蒸氣、金屬氧化物及氧化硅和氧化硫等氣氛中使用時(shí)會(huì)很快受到沾污而變質(zhì),故在這些氣氛中使用它他須加保護(hù)套管,另外,這種熱電偶的熱電性能的非線性較大,在高溫下其熱電極會(huì)升華,使銠分子滲透到鉑極中去沾污它,導(dǎo)致熱電勢(shì)不穩(wěn)定。
2、鎳鉻/鎳硅熱電偶——其分度號(hào)為k,正極成分是9—10%鉻、0.4%硅,其余為鎳,負(fù)極成分為2.5—3%硅,<0.6%鉻,其余為鎳。這類熱電偶的優(yōu)點(diǎn)是有較強(qiáng)的抗氧化性和抗腐蝕性,其它學(xué)穩(wěn)定性好,熱電勢(shì)較大,熱電勢(shì)與溫度問(wèn)的線性關(guān)系好,其熱電極材料的價(jià)格便宜,可在1000℃以下長(zhǎng)期連續(xù)使用,短期測(cè)溫可達(dá)1300℃。鎳鉻/鎳硅熱電偶的缺點(diǎn)是在500℃以上的溫度中和在還原性介質(zhì)中,以及在硫及化物氣氛中使用時(shí)很容易被腐蝕,所以,在這些氣氛中工作時(shí)必須加保護(hù)套管,另化它的測(cè)溫精度也低于鉑銠/鉑熱電偶。
3、鎳鉻/康銅熱電偶——分度號(hào)為e,正極鎳鉻成分為9—10%鉻,0.4%硅,其余為鎳;負(fù)極康銅萬(wàn)分為56%銅和44%鎳。鎳鉻/康銅熱電偶的很大優(yōu)點(diǎn)是熱電勢(shì)大,價(jià)格便宜。這種熱電偶的缺點(diǎn)是不能用來(lái)測(cè)高溫,其測(cè)溫上限為800℃,長(zhǎng)期使用時(shí),只限600℃以下,另外,由于考銅合金易受氧化而變質(zhì),使用時(shí)必須加裝保護(hù)套管。
4、鉑銠30/鉑銠6熱電偶——簡(jiǎn)稱為雙鉑銠熱電偶,分度號(hào)為b。該熱電偶的正負(fù)極都是鉑銠合金,僅僅是合金含量比例不同而巳,正極含銠30%,負(fù)極含銠為6%,雙鉑銠熱電偶的抗沾污能力強(qiáng),在測(cè)溫1800℃溫度時(shí)仍有很好的穩(wěn)定性。其測(cè)溫精度較高,適用于氧化性、中性介質(zhì),可以長(zhǎng)期連續(xù)測(cè)量1400—1600℃的高溫,短期測(cè)量可達(dá)1800℃。雙鉑銠熱電偶的靈敏度較低,使用時(shí)應(yīng)配靈敏度較高的數(shù)顯表。在室溫時(shí)溫度對(duì)熱電勢(shì)的影響極小,故使用時(shí)一般不需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
5、銅/康銅熱電偶-其分度號(hào)為t,正極為銅,負(fù)極為60%銅/40%鎳的合金。其優(yōu)點(diǎn)是測(cè)溫靈敏度較高,熱電極容易復(fù)制,價(jià)格便宜,低溫性能好,可測(cè)量—200℃低溫。但其成分銅易氧化,因此一般測(cè)溫上限不超過(guò)300℃.