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热电偶的分类及特性

2015-5-20 08:10| 编辑:电工学习网| 查看: 8155| 评论: 0

  近一个世纪来,各国先后生产的热电偶的种类有几百种,应用较广的有几十种,而国际电工委员会(IEC)推荐的工业用标准热电偶为八种(目前我国的国家标准已与国际标准统一)。其中分度号为S、R、B的三种热电偶均由铂和铂铑合金制成,属贵金属热电偶。分度号分别为K、N、T、E、J的五种热电偶,是由镍、铬、硅、铜、铝、锰、镁、钴等金属的合金制成,属贱金属热电偶。这八种标准热电偶的热电极材料、最大测温范围、适用气氛等见表1所示。

  表2列出了不同等级(通常分为三级)标准化工业热电偶适用测温范围和允差,供选用时参考。

表1 工业用热电偶测温范围

  

   ①表中O为氧化气氛,N为中性气氛,R为还原气氛,v为真空。

表2 不同等级标准化工业热电偶的允差

  热电偶的选用除了考虑被测对象的温度范围外,还需考虑热电偶使用环境的气氛,通常被测对象的温度范围在一200~300℃时可优选T型热电偶,因为它在贱金属热电偶中精度最高,或选E型热电偶,它是贱金属热电偶中热电势最大、灵敏度最高的热电偶;当上限温度<1000℃,可优先选K型热电偶,其特点为使用温度范围宽(上限最高可达l300℃),高温性能较稳定,价格较满足该温区的其他热电偶低;当上限温度<1300℃,可选N型或K型;当测温范围为1 000~1 400℃时,可选S或R型热电偶;当测温范围为1400~1800 ℃时,应选B型热电偶;当测温上限大于l800℃,应考虑选用还属非国际标准的钨铼系列热电偶(其最高上限温度可达2800℃,但超过2300℃其准确度要下降;要注意保护,因为钨极易氧化,必须用惰性或干燥氢气把热电偶与外界空气严格隔绝。不能用于含碳气氛)或非金属耐高温热电偶(国内还未商品化,这里不再一一列举)。

  在氧化气氛下,且被测温度上限小于1300℃,应优先选用抗氧化能力强的贱金属N型或K型;当测温上限高于1300℃,应选S、R或B型贵金属热电偶。在真空或还原性气氛下,当上限温度低于950℃时,应优先选用J型热电偶(不仅可在还原气氛下工作,也可在氧化气氛中使用),高于此限,选钨铼系列热电偶,或非贵金属系列热电偶,或选采取特别的隔绝保护措施的其他标准热电偶。

  常用热电偶的热电特性均有现成分度表可查。温度与热电势之间的关系也可以用函数式表示,称为参考函数。ITS-90给出了新的热电偶分度表和参考函数,它们是热电偶测温的依据。

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