马弗炉中的热电偶有K型-ahref=httpwwwte.pdf

马弗炉中的热电偶有K型、S型、R型等等不同规格,以下是有关热电偶的小知识。
热电偶工作原理:
炳种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电籹)岗端接合成回路,当接合点的温度不
同时,在回路中就会产生电动势,这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温
度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做
冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的
热电势
热电偶测温的应用原理热电偶是工业上:最常用的温度检测元件
其优点是:1.测量精度高。因热电傅直接与被测对象接触,不受中间介质的影响
2.测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶
最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800C(如钨-铼)。
3.构造简単,使用方使便。热电偶通常是由种不同的金属丝组成,而且不受大
小和开头的限制,外有保护套管,川起米非常方便。
热电偶实际上.是一种能量转換器,它将热能转换为电能,用所产生的热电势测量温度,
对于热电偶的热电势,应该注意以下基本概念:热电偶的热电势是热电偶炳端温度函数的
差,而不是热电偶炳端温度差的函数:热电偶所产生的热电势的大小,当热电偶的材料是均
匀时,与热电偶的长度和自径无关,只与热电偶材料的成份和炳端的温差有关:当热电偶的
两个热电偶丝材料成份确定后,热电偶热电势的大小,只与热电偶的温度差有关;若热电供
冷端的温度保持一定,这热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
常用热电偶丝材及其性能
1、铂铑10-铂热电個(S型,也称为单铂铑热电偶) Orton使用的就是这种热电偶
该热电偶的正极成份为含10%的钟铑合金,负极为纯钟;它的特点是
热电性能稳定、抗氧化性強、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300℃,超
达1400℃时,即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶,使晶粒粗大而断裂;精度高,它是在
所有热电供中,准确度等级最高的,通常川作标准或测量较高的温度;使川范围较广,均匀
性及互换性好;
Regent
wwwtegent.com.cn
主要缺点有:微分热电势较小,因而灵敏度较低:价格较赀,机强度低,不适官在还原性
气氛或有金属蒸汽的条件下使用
2、镍铬-镍硅(镍铝)热电偶(K型)
该热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金,负极为含硅3%的镍硅合金(有些国家的产品负极
为纯镍)。可测量0~1300℃的介质温度,适宣在氧化性及悄性气体中连续使用,短期使用
温度为1200℃,长期使用温度为1000℃,其热电势与温度的关系近似线性,价格便宜,是
日前用量最大的热电。
K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶,不适宜在真空、含硫、含碳气氛及氧化还原交
替的气氛下裸丝使用;当氧分压较低时,镍铬极中的铬将择优氧化,使热电势发生很大变化,
但金属气体?其影响较小,因此,多采用金属制保护管。
K型热电偶的缺点:热电势的高温稳定性较N型热电偶及贵重金属热电偶差,在较高温度下
(例如超过1000℃)往往因氧化而损坏;在250~500℃范围内短期热循环稳定性不好,
即在同一温度点,在升温降温过程中,其热电势示值不一样,其差值可达2~3℃;负极在
50~200℃范围内要发生磁性转变,在室温至230C范用内分度值往往偏离分度表,尤其
是在磁场中使用时往往出现与时间尤关的热电势干扰;长期处丁高通量中系统辐照环境下
由于负柲中的锰(Mn)、钻(Co)等元素发生蜕变,使其稳定性欠住,致使热电势发生较大变
3、镍铬砫-镍砫热电偶(N型) Orton的低温膨胀仪上使用的就是这种热电偶
该热电偶的主要特点是:在1300C以下调温抗氧化能力强,长期稳定性及短期热循环复現
性好,耐核辐射及耐低温性能好,另外,在400~1300℃范団内,N型热电偶的热电特性
的线性比K型偶要好;但在低温范围内(-200400℃)的非线性误差较大,同时,材料较
硬难于加工。
4、铂铑30-铂铑6热电偶(B型)
该热电偶的正枚是含铑30%的铂铑合金,负极为含佬6%的铂佬合金,在室温下,热电势
很小,故在测量时一般不川补偿导线,可忽略冷端温度变化的影响;长期使川温度为1600
C,短期为1800℃,因热电势较小,枚需配用灵敏度较高的显
Regent
wwwtegent.com.cn
示仪表。
B型热电偶适宣在氧化性或中性气氛中使用,也可以在真空气氛中的短期使用;即使在还原
气氛下,其寿命也是R或S型的10~20倍;由丁其电均由铂佬合金制成,枚不存在铂铑
铂热电偶负极上所有的缺点、在高温时很少有大结晶化的趋势,且其有较大的机械强度
同时由于它对于杂质的吸收或佬的迁移的影响较少,因此经过长期使用后其热电势变化并不
严重、缺点价格昂贵。
5、铜-铜锞热电偶(T型)
T型热电电偶,该热电偶的正极为纯铜,负极为铜镍合金(也称康铜),其主要特点是:在贱
金属热电偶中,它的准帕度最高、热电极的均匀性好;它的使用温度是-200~350℃,因铜
热电易氧化,并且氧化膜易脱落,故在氧化性气氛中使用时,一般不能超过300℃,在
-200~300℃范围内,它们灵敏度比较高,铜一康铜热电偶还有一个特点是价格便官,是常
用儿种定型产品中最便宜的一种。
6、铁-康铜热电偶(J型)
J型热电偶,该热电偶的正极为纯铁,负极为康铜(铜镍合金),具特点是价格使宜,适用于真
空氧化的还原或惰性气氛中,温度范围从-200~800℃,但常用温度只是500℃以下,因为
超过这个温度后,铁热电籹的氧化速率加快,如采用粗线径的丝材,尚可在高温中使用且有
较长的寿命:该热电偶能耐氢气及一氧化碳等气体的腐蚀,但不能在高温(例如500℃)含
硫的气氛中使用。
电热元件:在马弗炉中,除了热电偶以外,还有电热元件,不同的电热元件适用的温度不同、
适应的状态也不同。
硅钼棒(MoSi2),在空气中连续使用的最高温度为1800℃。在高温下表面生成一层致密的
SiO2坡璃膜,防止进一步氧化,但还原气氛会破坏保护层。在400~700C温度范団内会
发生低温氧化而遭彼环,故不应在此范围内长期使用。硅钼棒使用寿命长,且不易发生老化
而需更换。硅钳棒在室温下既脆乂硬,有较高的抗弯和抗拉强度,在1350℃以:变软且有
延展性,伸长率约5%,冷却后又恢复原尺寸和脆性
碳棒(SiC),在空气中,1000℃以下氧化柲慢,1350
Regent
wwwtegent.com.cn