熱電偶的選擇與安裝

熱電偶是熱電溫度計的敏感元件,是由兩種不同材料的金屬導體組成.兩種導體的一端焊接在一起作為測量端與被測介質充分接觸,另一端作為參考端與溫度指示儀表相連接.
熱電偶的測溫原理是基于塞貝克效應,即:如果兩種不同成分的均質導體組成閉合回路,當兩端存在溫度梯度時,回路中就有電流通過,那么兩端之間就存在電動勢,也叫塞貝克電動勢.其值大小只與組成熱電偶的金屬材料的性質,兩端溫差的大小有關,而與熱電偶兩熱電極的幾何尺寸(長度,直徑)及沿電極長度方向的溫度分布無關.熱電偶也可以看做是一種換能器,是將熱能轉化為電能,通過測量回路中產生的電動勢大小,并利用熱電勢與溫度之間的函數關系而達到測溫的目的.
　　熱電偶的結構簡單,性能穩定,測溫范圍寬,測溫精度高,使用方便,廣泛應用于機械工業生產,科研等方面的熱處理中的測溫與控溫程序.根據組成熱電偶的材料及結構的不同,(可將熱電偶分成許多種類).正確地選擇與安裝熱電偶,是合理使用熱電偶的前提,不但可以準確地得到溫度數值,保證產品質量,而且還可以節省熱電偶材料的消耗.
熱電偶的選擇,首先應根據被測溫度的上限和使用環境來選擇熱電偶的熱電極和保護套管,其次根據被測對象的結構和安裝特點來選擇熱電偶的規格尺寸.熱電偶按結構形式不同可分為:普通工業型,愷裝型,高性能實體型和特種型熱電偶.常見的普通工業用熱電偶有以下幾種:
　　(1)鉑鍺10一鉑熱電偶屬于貴金屬熱電偶,其正極的名義成分為含鍺10%的鉑鍺合金(SP),負極為純鉑(SN).長期使用溫度1300 OC,短期使用溫度1600 cC.物理,化學性能穩定,抗氧化性能強.宜在氧化,惰性環境中連續使用.一般用于準確度要求較高的高溫測量,但其價格昂貴,機械強度差,熱電動勢小,需配用靈敏度高的顯示儀表,分度號為S。
(2)鎳鉻一鎳硅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為含10%的鎳鉻合金(KP),負極為含硅3%的鎳硅合金(KN),負極親磁性.長期使用溫度1000 9C,短期使用溫度1200 `C,熱電勢比S型熱電偶大4一5倍,線性度極好,使用溫度范圍寬,是廉金屬熱電偶中性能最穩定的一種.宜在氧化性,惰性環境中連續使用,價格便宜,誤差約在7℃左右.但其熱電極不易做得太均勻,易氧化,尤其在低溫狀態,其穩定性差,分度號為K
　　(3)鎳鉻一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為鎳鉻合金(EP),負極為銅鎳合金(EN).長期使用溫度600 0C,短期使用溫度800 9C,最大的特點是熱電動勢率最大,即靈敏度最高,但極易被氧化,分度號為E.
　　(4)銅一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶,其正極為純銅(TP),負極為康銅(銅鎳)合金(TN).在低溫狀態普遍應用的一種熱電偶,測溫范圍一200一300 OC,熱電極絲的均勻性好,穩定性高,靈敏度好,價格低廉,分度號為To愷裝型熱電偶是將熱電極絲裝在有絕緣材料的金屬套管中,經組合加工成可彎曲的堅實的組合體,再依所需長度截斷,對其測量端和參考端進行加工即制成愷裝型熱電偶.該種熱電偶可以做得很細很長,在使用中可隨測量需要而彎曲.其測溫范圍寬,響應速度快,熱接點處的熱容量小,使用壽命長.同時其機械強度高,耐壓性能高,適應性廣,繞性大,安裝使用方便,應用極其廣泛.