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測溫元件

一.GWL-B雙鉑銠(鉑銠 30-鉑銠 6)熱電偶的常識 


該熱電偶在室溫下熱電動勢極小(25℃時為-2mV,50℃時為  3mV),故在測量時一般不用補償導線,可以忽略參考端溫度變化的影響。它的長期使用溫度為 1600℃,短期使用溫度為 1800℃。鉑銠 6 合金的熔點為 1820℃,限制其使用溫度上限。雙鉑銠熱電偶的電動勢率較小,因此,需配備靈敏度較高的顯示儀表。 
B  型熱電偶適宜在氧化性或中性氣氛中使用,也可以在真空環境下短期使用,即使在還原性氣氛下使用,其壽命也是 R、S 型熱電偶的 10~20 倍。因 R 及 S 型熱電偶在高溫下,將發生鉑銠正極向負極擴散的現象,引起熱電偶劣化,為了防止上述現象的發生,在鉑中添加銠制成鉑銠合金,不僅可以改善耐熱性能,而且還可以提高合金對鉑的熱電動勢率。當銠含量在 20%以下時,鉑銠合金對鉑的熱電動勢急增,但超過此值,隨銠含量的增加,變化不大,且顯著硬化,加工困難。故此類合金中銠含量不能超過 40%(重量比)。 
鉑銠合金比純鉑的晶粒長度傾向小,而且,隨銠含量的增多而減少,并可使熱電性能更穩定,機械強度更高。 
因此,雙鉑銠熱電偶在 1800℃的高溫測量中得到廣泛應用。雙鉑銠熱電偶的分度號以前為 LL-2,現為 B。
二、GWL-S單鉑銠(鉑銠 10-鉑)熱電偶的常識 

該種熱電偶的特點是熱電性能穩定、抗氧化性強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用。長期使用溫度為1400 ℃,超過此溫度時,即使在空氣中,純鉑絲也將因再結晶致使晶粒粗大。故長期使用溫度限定在 1400℃以下,短期使用溫度為 1600℃。在所有的熱電偶中,它的準確度等級最高,通常用作標準或作為測量高溫的熱電偶,它的使用溫度范圍廣、均質性及互換性好。 
三.GWL-K鎳鉻—鎳硅(鎳鋁)熱電偶的常識 

該種熱電偶的正極為含鉻 10%的鎳鉻合金(KP),負極為含硅 3%的鎳硅合金(KN)。它的負極親磁,依據此特性,用磁鐵可以很方便地鑒別出熱電偶的正負極。它的特點是,使用溫度范圍寬,高溫下性能穩定,熱電動勢與溫度的關系近似線性,價格便宜,因此,它是目前用量最大的一種熱電偶。  K 型熱電偶適于在氧化性及惰性氣氛中連續使用。短期使用溫度為 1200℃,長期使用溫度為 1000℃。 
我國已經基本上用鎳鉻—鎳硅熱電偶取代了鎳鉻—鎳鋁熱電偶。國外仍然使用鎳鉻—鎳鋁熱電偶。兩種熱電偶的化學成分雖然不同,但其熱電特性相同,使用同一分度表。 
K 型熱電偶是抗氧化性較強的賤金屬熱電偶。不適宜在真空、含碳、含硫氣氛及氧化與還原交替的氣氛下裸絲使用。當氧分壓較低時,鎳鉻極中的鉻將則優氧化(也稱綠蝕),使熱電動勢發生很大變化。但金屬氣體對其影響較小。因此,多采用金屬制熱電偶保護管。 
K型熱電偶有以下缺點: 

1、熱電動勢的高溫穩定性較貴金屬熱電偶差。在較高溫度下,往往因氧化而損壞。在氧化性氣氛中,直徑 3.2mm 的 K 型熱電偶,在 1100℃,1200℃下經 650h 左右,均超過 0.75 級允許誤差; 
2、在 250~550℃范圍內短期熱循環穩定性不好,即使在同一溫度點上,在升降溫過程中其熱電動勢值也不一樣,其差值可達 2~5℃。 
3、K 型熱電偶的負極,在 150~200℃范圍內要發生磁性轉變,致使在室溫至 230℃范圍內,分度值往往偏離分度表,尤其在磁場中使用時,長出現與時間無關的熱電動勢干擾。 
4、長期處于高通量中子流輻照的環境下,由于負極中的 Mn,Co 等元素發生蛻變,使其穩定性欠佳,導致熱電動勢發生較大變化。
電偶溫度與熱電勢絕對毫伏數據對照表

單位:毫伏(mV)
溫度(℃)    鉑銠10鉑  鎳鉻鎳硅  鎳鉻銅鎳   鐵銅鎳    銅銅鎳   鉑銠30- 鉑銠6
              S               K                E                  J                   T              B
0           0            0             0             0              0           0
50         0.299        2.022         3.047         2.585         2.035         0.002
100        0.645        4.095         6.137         5.268         4.277         0.033
150        1.029        6.137         9.787         8.008         6.702         0.092
200        1.440        8.037         13.419        10.777        9.286         0.178
250        1.873        10.151        17.178        13.533        12.011        0.219
300        2.323        12.207        21.033        16.325        14.860        0.431
350        2.786        14.292        24.961        19.089        17.860        0.596
400        3.260        16.395        28.943        21.846        20.869        0.786
450        3.743        18.513        32.960        24.607                    1.002
500        4.234        20.640        36.999        27.388                    1.241
550        4.732        22.772        41.045        30.210                     1.505
600        5.237        24.992        45.085        33.096                     1.791
650        5.751        27.022        49.109        36.066                     2.100
700        6.274        29.128        53.110        39.130                     2.430
750        6.805        31.214        57.083        42.283                     2.782
800        7.345        33.277        61.022        45.498                     3.154
850        7.892        35.314        64.924        48.716                     3.546
900        8.448        37.325        68.783        51.875                     3.957
950        9.012        39.310        72.593        54.948                     4.386
1000       9.585        41.269        76.358        57.942                    4.833
1050      10.155        13.202                                               5.297
1100      10.754        45.108                                               5.777
1150      11.348        46.985                                               6.273
1200      11.947        48.828                                               6.783
1250      12.550        50.633                                               7.308
1300      13.155        52.398                                               7.845
1350      13.761        54.125                                               8.393
1400      14.368                                                             8.952
1450      14.973                                                            9.519
1500      15.576                                                           10.094
1550      16.176                                                           10.674
1600      16.771                                                           11.257
1700                                                                      12.426
1800                                                                      13.585



常用熱電偶---溫度對應毫伏表



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