熱電偶是溫度測(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。
各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。
1、鉑—鉑銠熱電偶(S型)分度號(hào)LB—3 工業(yè)用熱電偶絲:Φ0.5mm,實(shí)驗(yàn)室用可更細(xì)些。 正極:鉑銠合金絲,用90%鉑和10%銠(重量比)冶煉而成。 負(fù)極:鉑絲。 測(cè)量溫度:長(zhǎng)期:1300℃、短期:1600℃。
特點(diǎn):
(1)、材料性能穩(wěn)定,測(cè)量準(zhǔn)確度較高;可做成標(biāo)準(zhǔn)熱電偶 或基準(zhǔn)熱電偶。用途:實(shí)驗(yàn)室或校驗(yàn)其它熱電偶。
(2)、測(cè)量溫度較高,一般用來(lái)測(cè)量1000℃以上高溫。
(3)、在高溫還原性氣體中(如氣體中含Co、H2等)易被侵 蝕,需要用保護(hù)套管。
(4)、材料屬貴金屬,成本較高。 (5)、熱電勢(shì)較弱。
2、鉑銠30—鉑銠熱電偶(B型)分度號(hào)為L(zhǎng)L—2 正極:鉑銠合金(用70%鉑,30%銠冶煉而成)。 負(fù)極:鉑銠合金(用94%鉑,6%銠冶煉而成)。 測(cè)量溫度:長(zhǎng)期可到1600℃,短期可達(dá)1800℃。
特點(diǎn):
(1)、材料性能穩(wěn)定,測(cè)量精度高。
(2)、還原性氣體中易被侵蝕。
(3)、低溫?zé)犭妱?shì)極小,冷端溫度在50℃以下可不加補(bǔ)償。
(4)、成本高。
3、幾種持殊用途的熱電偶
(1)、銥和銥合金熱電偶 如銥50銠—銥10釕熱電偶它能在氧化氣氛中測(cè)量高達(dá)2100℃的高溫。
(2)、鎢錸熱電偶 是60年代發(fā)展起來(lái)的,是目前一種較好的高溫?zé)犭娕?,可使用在真空惰性氣體介質(zhì)或氫氣介質(zhì)中,但高溫抗氧能力差。國(guó)產(chǎn)鎢錸-鎢錸20熱電偶使用溫度范圍300~2000℃分度精度為1%。
(3)、金鐵—鎳鉻熱電偶 主要用在低溫測(cè)量,可在2~273K范圍內(nèi)使用,靈敏度約為10μV/℃。
(4)、鈀—鉑銥15熱電偶 是一種高輸出性能的熱電偶,在1398℃時(shí)的熱電勢(shì)為47.255mV,比鉑—鉑銠10熱電偶在同樣溫度下的熱電勢(shì)高出3倍,因而可配用靈敏度較低的指示儀表,常應(yīng)用于航空工業(yè)。
(5)、鐵—康銅熱電偶,分度號(hào)TK 靈敏度高,約為53μV/℃,線性度好,價(jià)格便宜,可在800℃以下的還原介質(zhì)中使用。主要缺點(diǎn)是鐵極易氧化,采用發(fā)藍(lán)處理后可提高抗銹蝕能力。
(6)、銅—康銅熱電偶,分度號(hào)MK 熱電偶的熱電勢(shì)略高于鎳鉻-鎳硅熱電偶,約為43μV/℃。復(fù)現(xiàn)性好,穩(wěn)定性好,精度高,價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是銅易氧化,廣泛用于20K~473K的低溫實(shí)驗(yàn)室測(cè)量中。
4、二硼化鋯復(fù)合陶瓷熱電偶,在200-1900℃是測(cè)溫精度為±2℃,1900-2200℃可以用在真空或氧化環(huán)境中,誤差為±10℃。但是還沒(méi)有得到市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。