热电偶的分类和测量范围(热电偶测温范围是多少)

Posted 2023-06-02

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热电偶的分类和测量范围(热电偶测温范围是多少)

热电偶，作为温度测量设备中常用的测温元件，常用的有K型、S型等，各种测温范围略有区别。

K型热电偶测温必须由热电偶、连接导线及显示仪表三部分组成。下图是最简单的K型热电偶测温示意图。

K型热电偶测温示意图

　　按右图组成的热电偶蕊及测温电偶丝1 ，如果将热电偶的热端加热，使得冷、热两端的温度不同，则在该热电偶回路中就会产生热电势，这种物理现象就称为热电现象(即热电效应)。在热电偶回路中产生的电势由温差电势和接触电势两部分组成。接触电势：两种电子密度不同的导体相互接触时产生的一种热电势。当两种不同的导体A和B相接触时，假设导体A和B的电子密度分别为Na和Nb并且Na>Nb，则在两导体的接触面上，电子在两个方向的扩散率就不相同，由导体A扩散到导体B的电子数比从B扩散到A的电子数要多。导体A失去电子而显正电，导体B获得电子而显负电。

　　因此，在A、B两导体的接触面上便形成一个由A到B的静电场，这个电场将阻碍扩散运动地继续进行，同时加速电子向相反方向运动，使从B到A的电子数增多，最后达到动态平衡状态。此时A、B之间也形成一电位差，这个电位差称为接触电势。此电势只与两种导体的性质相接触点的温度有关，当两种导体的材料一定，接触电势仅与其接点温度有关。温度越高，导体中的电子就越活跃，由A导体扩散到B导体的电子就越多，接触面处所产生的电动势就越大，即接触电势越大。

　　K型热电偶作为一种温度传感器，通常和显现外表，记载外表和电子调节器配套运用。K型热电偶能够直接测量各种生产中从0℃-1300℃(短期)0-1000(长时间)规模的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。K型热电偶通常由感温元件、装置固定装置和接线盒等首要部件组成。K型热电偶是当前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。

　　K型热电偶丝径及正负极

　　K型热电偶丝直径通常为1.2～4.0mm。正极(KP)的名义化学成分为：Ni：Cr=92：12，负极(KN)的名义化学成分为：Ni：Si=99：3，其运用温度为-200~1300℃。

　　K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，安稳性和均匀性较好，抗氧化功能强，价格便宜等长处，能用于氧化性慵懒气氛中广泛为用户所选用。K型热电偶不能直接在高温下用于硫，复原性或复原，氧化替换的气氛中和真空中，也不引荐用于弱氧化气氛。K型热电偶特色检出(测温)元件热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。有必要配二次外表，其长处是：

　　①测量精度高。因热电偶直接与被测目标触摸，不受中心介质的影响。

　　②测量规模广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可接连测量，某些特别热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬)，最高可达+2800℃(如钨铼)

　　③布局简略，运用便利。热电偶通常是由两种不一样的金属丝组成，并且不受巨细和最初的约束，外有维护套管，用起来十分便利。

依据温度测量规模及精度，选用相应分度号的热电偶运用温度在1300~1800℃，需求精度又比较高时，通常选用B型热电偶，需求精度不高，可用钨铼热电偶，高于1800℃通常选用钨铼热电偶;运用温度在1000~1300℃需求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶;在1000℃以下通常用K型热电偶和N型热电偶，低于400℃通常用E型热电偶;250℃下以及负温测量通常用T型电偶，在低温时T型热电偶安稳并且精度高。

J型热电偶测温范围

　　铁-铜镍热电偶(J型热电偶)又称铁-康铜热电偶，也是一种价格低廉的廉金属的热电偶。J型热电偶的正极(JP)的名义化学成分为纯铁，负极 (JN)为铜镍合金，常被含糊地称之为康铜，其名义化学成分为：55%铜和45%镍，以及少量却十分重要的锰，钴，铁等元素，尽管J型热电偶叫康铜，但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜，故不能用EN和TN来替换。铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃，但通常使用的温度范围为0~750℃

　　J型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点，广为用户所采用。

　　J型热电偶可用于真空，氧化，还原和惰性气氛中，但正极铁在高温下氧化较快，故使用温度受到限制，也不能直接无保护地在高温下用于硫化气氛中。

　　铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm，允许偏差-0.015mm，其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金，其中含铑为10%，含铂为90%，负极(SN)为纯铂，故俗称单铂带热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃，短期最高使用温度为1600℃。

　　S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高，稳定性最好，测温温区宽，使用寿命长等优点。物理、化学性能良好，热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好，适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能，符合国际使用温标的S型热电偶，长期以来曾作为国际温标的内插仪器，ITS-90虽规定今后不再作为国际温标的内插仪器，但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。

　　铂铑热电偶

　　铂带热电偶又称耐高温贵金属热电偶，分为三种： S 型热电偶 (铂耙10- 铂热电偶)、 R 型热电偶(铂带 13- 铂热电偶)、 B 型热电偶(铂铑 30- 铂铑 6 热电偶)，主要分为单铂铑和双铂铑，适用于各种高温场合，广泛应用于玻璃、陶瓷及工业盐浴炉等生产过程中的测温领域。其中 S 型热电偶是目前国内工业最为常用的一种。由于测量温度较高，一般不锈钢保护管耐高温只能达1000 度，耐1000 度以上的不锈钢保护管价格昂贵，故常用钢玉陶瓷保护管，纯度高的刚玉管可耐高温达 1600 度，缺点是易碎。

　　铂带热电偶是由两种不同成分的导体两端接合成回路时，当两接合点温度不同时，就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存在有温差时，显示仪表将会批示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。

　　铂带热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长，大小只与热电偶材料和两端的温度有关、与热电极的长度、直径无关。

各种铂金热电偶的外形常因需要而极不相同，但是基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要成分组成。