热电偶的分类及特性

　　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。