热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
主要特点
1、装配简单,更换方便;
2、压簧式感温元件,抗震性能好;
3、测量精度高;
4、测量范围大(-200℃~1300℃,特殊情况下-270℃~2800℃);
5、热响应时间快;
6、机械强度高,耐压性能好;
7、耐高温可达2800度;
8、使用寿命长。
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶是指标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶中国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为中国统一设计型热电偶。
热电偶分度号 | 热电极材料 | |
正极 | 负极 | |
S | 铂铑 10 | 纯铂 |
R | 铂铑 13 | 纯铂 |
B | 铂铑 30 | 铂铑 6 |
K | 镍铬 | 镍硅 |
T | 纯铜 | 铜镍 |
J | 铁 | 铜镍 |
N | 镍铬硅 | 镍硅 |
E | 镍铬 | 铜镍 |
从理论上讲,任何两种不同导体(或半导体)都可以配制成热电偶,但是作为实用的测温元件,对它的要求是多方面的。为了保证工程技术中的可靠性,以及足够的测量精度,并不是所有材料都能组成热电偶,一般对热电偶的电极材料,基本要求是:
1、在测温范围内,热电性质稳定,不随时间而变化,有足够的物理化学稳定性,不易氧化或腐蚀;
2、电阻温度系数小,导电率高,比热小;
3、测温中产生热电势要大,并且热电势与温度之间呈线性或接近线性的单值函数关系;
4、材料复制性好,机械强度高,制造工艺简单,价格便宜。
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