玻纖耐磨熱電偶WRPK-131
熱電偶的工作原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過(guò),此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。在溫度測(cè)量中,熱電偶的應(yīng)用極為廣泛,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、測(cè)量范圍廣、精度高、慣性小和輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等優(yōu)點(diǎn)。
③ 構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。
熱電偶分類(lèi)
在工業(yè)中常用的熱電偶有S、B、E、K、R、J、T7種:
(1)鉑銠10-鉑熱電偶分度號(hào)為S,測(cè)溫范圍0~1300℃,鉑銠絲為正極,純鉑絲為負(fù)極;鉑銠10-鉑熱電偶適于在氧化性和中性介質(zhì)中使用。由于高純度的鉑和鉑銠合金容易得到,故S型熱電偶的復(fù)制精度和測(cè)量準(zhǔn)確性均較高,因而常用于精密的溫度測(cè)量和作為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶使用。其缺點(diǎn)是熱電勢(shì)較小,熱電特性是非線(xiàn)性的,價(jià)格較貴,在高溫時(shí)易受還原性氣體和金屬蒸氣的侵蝕而變質(zhì),從而引起熱電特性的變化,影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。
(2)鎳鉻-鎳硅(鎳鋁)熱電偶,分度號(hào)為K,測(cè)溫范圍-200~1300℃;鎳鉻為正極,鎳硅為負(fù)極。它適用于氧化性或中性介質(zhì)中使用。當(dāng)介質(zhì)溫度低于500℃時(shí)亦可用于還原介質(zhì)中測(cè)量溫度此外,其熱電勢(shì)較大,線(xiàn)性好,測(cè)量范圍廣,造價(jià)適中,是工業(yè)測(cè)溫中常用的一種熱電偶。其缺點(diǎn)是長(zhǎng)期使用時(shí)因鎳鋁氧化變質(zhì)使熱電特性改變而影響測(cè)量溫度。
(3)鎳鉻---考銅熱電偶,它由鎳鉻絲和考銅(銅、鎳合金)絲組成,分度為E,測(cè)量范圍-200~1300℃;鎳鉻為正極,考銅為負(fù)極。它適用于還原性介質(zhì)或中性介質(zhì)中測(cè)量溫度,其特點(diǎn)是熱電靈敏度高,價(jià)格便于,但測(cè)量范圍不大,測(cè)量溫度不高,考銅墻鐵壁合金絲易受氧化而變質(zhì),由于材料素質(zhì)堅(jiān)硬而且不易得到均勻線(xiàn)徑。
(4)鉑銠30-鉑銠6熱電偶,分度號(hào)為B,測(cè)溫范圍0~1600℃;鉑銠30絲(鉑70%,銠30%) 熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便2.根據(jù)溫度測(cè)量范圍及精度,選用相應(yīng)分度號(hào)的熱電偶
一、S型熱電偶:鉑銠10-鉑熱電偶,溫度范圍0~1300℃;優(yōu)點(diǎn):1、耐熱性、安定性、再現(xiàn)性良好及較優(yōu)越的度; 2、耐氧化、耐腐濁性良好; 3、可以做為標(biāo)準(zhǔn)使用。 缺點(diǎn):1、熱電動(dòng)勢(shì)值小,補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)誤差大; 2、價(jià)格高昂; 3、在還元性氣體環(huán)境較脆弱。(特別是氫、金屬蒸氣)
二、R型熱電偶:鉑銠13-鉑熱電偶,溫度范圍0~1300℃; 優(yōu)點(diǎn):1、耐熱性、安定性、再現(xiàn)性良好及較優(yōu)越的度; 2、耐氧化、耐腐濁性良好; 3、可以做為標(biāo)準(zhǔn)使用。 缺點(diǎn):1、熱電動(dòng)勢(shì)值小,補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)誤差大; 2、在還元性氣體環(huán)境較脆弱(特別是氫、金屬蒸氣); 4、價(jià)格比S分度高昂。
三、B型熱電偶:鉑銠30-鉑銠6熱電偶,溫度范圍0~1600℃; 優(yōu)點(diǎn):1、耐氧化、耐腐濁性良好; 2、在常溫環(huán)境下熱電動(dòng)勢(shì)非常小,不需補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn); 3、耐熱性與機(jī)械強(qiáng)度較R型優(yōu)良。 缺點(diǎn):1、在中低溫域之熱電動(dòng)勢(shì)極小,600℃以下測(cè)定溫度不準(zhǔn)確; 2、熱電動(dòng)勢(shì)值小,熱電動(dòng)勢(shì)之直線(xiàn)性不佳; 3、價(jià)格比S分度還要貴;
四、K型熱電偶:鎳鉻-鎳硅熱電偶,溫度范圍0~1300℃; 優(yōu)點(diǎn):1、熱電動(dòng)勢(shì)之直線(xiàn)性良好; 2、1000℃以下耐氧化性良好; 3、在金屬熱電偶中安定性屬良好。 缺點(diǎn):1、熱電動(dòng)勢(shì)與貴金屬熱電偶相比較時(shí)變化較大; 2、不適用于還元性氣體環(huán)境; 3、受短范圍排序之影響會(huì)產(chǎn)生誤差。
五、N型熱電偶:鎳鉻硅--鎳硅熱電偶,溫度范圍-270~1300℃; 優(yōu)點(diǎn):1、1200℃以下耐氧化性良好。 2、熱電動(dòng)勢(shì)之直線(xiàn)性良好。 缺點(diǎn):1、不適用于還元性氣體環(huán)境 2、熱電動(dòng)勢(shì)與貴金屬熱電偶相比較時(shí)變化較大。
六、E型熱電偶:鎳鉻硅--康銅熱電偶,溫度范圍-270~1000℃ 優(yōu)點(diǎn):1、熱電偶中感度; 2、與J熱電偶相比耐熱性良好; 3、適于氧化性氣體環(huán)境。 4、價(jià)格低廉 缺點(diǎn):不適用于還元性氣體環(huán)境
七、J型熱電偶:鐵--康銅熱電偶,溫度范圍-210~1000℃; 優(yōu)點(diǎn):1、可使用于還元性氣體環(huán)境 2、熱電動(dòng)勢(shì)較K熱電偶大20%。 3、價(jià)格較便宜,適用于中溫區(qū)域。 缺點(diǎn):易生銹,再現(xiàn)性不佳。
八、T型熱電偶:銅--康銅熱電偶,溫度范圍-270~400℃; 優(yōu)點(diǎn):1、熱電動(dòng)勢(shì)之直線(xiàn)性良好。 2、低溫之特性良好 3、再現(xiàn)性良好、高精度。 缺點(diǎn):1、使用溫度限度低。 2、熱傳導(dǎo)誤差大。
九、PT100型熱電阻:鉑電阻,溫度范圍-200~500℃; 鉑材料的優(yōu)點(diǎn)是化學(xué)穩(wěn)定性好、能耐高溫,容易制得純鉑,它的缺點(diǎn)是:在還原介質(zhì)中,特別是在高溫下很容易被從氧化物中還原出來(lái)的蒸汽所沾污,使鉑絲變脆,并改變電阻與溫度之間的關(guān)系。
十、Cu50型熱電阻:銅電阻,溫度范圍-50~100℃: 銅熱電阻的價(jià)格便宜,線(xiàn)件度好,工業(yè)上在-50-- 100℃范圍內(nèi)使用較多。銅電阻怕潮濕,易被腐蝕,熔點(diǎn)亦低。 一直以來(lái),信號(hào)調(diào)理耗費(fèi)大量設(shè)計(jì)時(shí)間,處理不當(dāng)就會(huì)引入誤差,導(dǎo)致精度降低K型熱電偶作為一種溫度傳感器,通常和顯示儀表,記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。
熱電偶(thermocouple)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(xiàn)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。
選擇熱電偶要根據(jù)使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測(cè)定對(duì)象的性能、響應(yīng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮。
1、測(cè)量精度和溫度測(cè)量范圍的選擇
使用溫度在1300~1800℃,要求精度又比較高時(shí),一般選用B型熱電偶;要求精度不高,氣氛又允許可用鎢錸熱電偶,高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶,低于400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負(fù)溫測(cè)量一般用T型電偶,在低溫時(shí)T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。
2、使用氣氛的選擇
S型、B型、K型熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原氣氛中使用,J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛,若使用氣密性比較好的保護(hù)管,對(duì)氣氛的要求就不太嚴(yán)格。
3、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇
線(xiàn)徑大的熱電偶耐久性好,但響應(yīng)較慢一些,對(duì)于熱容量大的熱電偶,響應(yīng)就慢,測(cè)量梯度大的溫度時(shí),在溫度控制的情況下,控溫就差。要求響應(yīng)時(shí)間快又要求有一定的耐久性,選擇鎧裝偶比較合適。
4、測(cè)量對(duì)象的性質(zhì)和狀態(tài)對(duì)熱電偶的選擇
運(yùn)動(dòng)物體、振動(dòng)物體、高壓容器的測(cè)溫要求機(jī)械強(qiáng)度高,有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)管,有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。 ③ 構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。
5、熱電偶優(yōu)點(diǎn)
測(cè)量精度高
6、注意事項(xiàng)
◆熱電偶公稱(chēng)壓力:一般是指在工作溫度下保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而破裂。
◆熱電偶插入深度:應(yīng)不小于其保護(hù)套管外徑的8-10倍(特列產(chǎn)品例外)
◆絕緣電阻:當(dāng)周?chē)諝鉁囟葹?5-35℃,相對(duì)濕度《80%時(shí)絕緣電阻≥5兆歐(電壓100V)。具有防濺式接線(xiàn)盒的熱電偶,當(dāng)相對(duì)溫度為93± 3℃ 時(shí),絕緣電阻≥0.5兆歐(電壓100V)
◆高溫下的絕緣電阻:熱電偶在高溫下,其熱電極(包括雙支式)與保護(hù)管以及雙支熱電極之間的絕緣電阻(按每米計(jì))應(yīng)大于下表規(guī)定的值。
一直以來(lái),信號(hào)調(diào)理耗費(fèi)大量設(shè)計(jì)時(shí)間,處理不當(dāng)就會(huì)引入誤差,導(dǎo)致精度降低1. 檢出(測(cè)溫)元件熱電偶是工業(yè)上非常常用的溫度檢測(cè)元件之一。必須配二次儀表,其優(yōu)點(diǎn)是: