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上自儀三廠熱電偶各種分度號(hào)及性能分析

時(shí)間:2021/11/5閱讀:743
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上海自動(dòng)化儀表三廠生產(chǎn)各類(lèi)溫度儀表,主要產(chǎn)品有:裝配式熱電偶、鎧裝熱電偶、裝配式熱電阻、鎧裝熱電阻、隔爆熱電阻、防爆熱電偶、耐磨熱電偶、耐腐熱電阻、雙金屬溫度計(jì)、溫度變送器等產(chǎn)品。工業(yè)用熱電偶和熱電阻作為測(cè)量溫度的傳感器,通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶才有熱電偶分度號(hào),所以熱電偶類(lèi)型的字母標(biāo)志也成為分度號(hào),也是熱電偶分度表的代號(hào)。而熱電偶分度表是指熱電偶的參比端為0℃的條件下,以列表的形式表示熱電動(dòng)勢(shì)和測(cè)量溫度的關(guān)系,分度號(hào)相同的熱電偶可以共用同一個(gè)分度表。所以熱電偶或熱電阻與顯示儀表及DCS系統(tǒng)板卡配套使用時(shí),也必須注意兩者的分度號(hào)是否一致。
熱電阻分度表是指用表格的形式表示熱電阻的分度特性,也就是電阻-溫度對(duì)照表。而熱電阻分度表的代號(hào)簡(jiǎn)稱分度號(hào)。分度號(hào)相同的熱電阻其應(yīng)符合相應(yīng)的分度表的規(guī)定。所以熱電阻與顯示儀表及板卡配套使用時(shí),也必須注意兩者的分度號(hào)是否一致。
我們常用的熱電偶分度號(hào)有:B分度號(hào)(鉑銠30-鉑銠6)、S分度號(hào)(鉑銠10-)、R分度號(hào)(鉑銠13-)K分度號(hào)(鎳鉻-鎳硅)、N分度號(hào)(鎳鉻硅-鎳硅)、E分度號(hào)(鎳鉻-銅鎳)T分度號(hào)(-銅鎳)、J分度號(hào)(-銅鎳)。

熱電偶分度號(hào)性能分析

鉑銠30-鉑銠6B分度號(hào))

鉑銠30-鉑銠6熱電偶(B型熱電偶)為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(BP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為30%,含鉑為70%,負(fù)極(BN)為鉑銠合金,含銠為量6%,故俗稱雙鉑銠熱電偶。該熱電偶長(zhǎng)期最高使用溫度為1600℃,短期最高使用溫度為1800℃。

B型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高,穩(wěn)定性最好,測(cè)溫溫區(qū)寬,使用壽命長(zhǎng),測(cè)溫上限高等優(yōu)點(diǎn)。適用于氧化性和惰性氣氛中,也可短期用于真空中,但不適用于還原性氣氛或含有金屬或非金屬蒸氣氣氛中。B型熱電偶一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)是不需用補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)償,因?yàn)樵?span>0~50℃范圍內(nèi)熱電勢(shì)小于3μV。

B型熱電偶不足之處是熱電勢(shì),熱電勢(shì)率較小,靈敏度低,高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降,對(duì)污染非常敏感,貴金屬材料昂貴,因而一次性投資較大。

鉑銠10-鉑(S分度號(hào))

鉑銠10-鉑熱電偶(S型熱電偶)為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(SP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為10%,含鉑為90%,負(fù)極(SN)為純鉑,故俗稱單鉑銠熱電偶。該熱電偶長(zhǎng)期最高使用溫度為1300℃,短期最高使用溫度為1600℃。

S型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高,穩(wěn)定性最好,測(cè)溫溫區(qū)寬,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它的物理,化學(xué)性能良好,熱電勢(shì)穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好,適用于氧化性和惰性氣氛中。由于S型熱電偶具有優(yōu)良的綜合性能,符合國(guó)際使用溫標(biāo)的S型熱電偶,長(zhǎng)期以來(lái)曾作為國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)插儀器,“ITS-90"雖規(guī)定今后不再作為國(guó)際溫標(biāo)的內(nèi)查儀器,但國(guó)際溫度咨詢委員會(huì)(CCT)認(rèn)為S型熱電偶仍可用于近似實(shí)現(xiàn)國(guó)際溫標(biāo)。S型熱電偶不足之處是熱電勢(shì),熱電勢(shì)率較小,靈敏度低,高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降,對(duì)污染非常敏感,貴金屬材料昂貴,因而一次性投資較大。

鉑銠13-鉑(R分度號(hào))

鉑銠13-鉑熱電偶(R型熱電偶)為貴金屬熱電偶。偶絲直徑規(guī)定為0.5mm,允許偏差-0.015mm,其正極(RP)的名義化學(xué)成分為鉑銠合金,其中含銠為13%,含鉑為87%,負(fù)極(RN)為純鉑,長(zhǎng)期最高使用溫度為1300℃,短期最高使用溫度為1600℃。

R型熱電偶在熱電偶系列中具有準(zhǔn)確度最高,穩(wěn)定性最好,測(cè)溫溫區(qū)寬,使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。由于R型熱電偶的綜合性能與S型熱電偶相當(dāng),在我國(guó)一直難于推廣,除在進(jìn)口設(shè)備上的測(cè)溫有所應(yīng)用外,國(guó)內(nèi)測(cè)溫很少采用。1967年至1971年間,英國(guó)NPL,美國(guó)NBS和加拿大NRC三大研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了一項(xiàng)合作研究,其結(jié)果表明,R型熱電偶的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性比S型熱電偶均好,我國(guó)尚未開(kāi)展這方面的研究。

R型熱電偶不足之處是熱電勢(shì),熱電勢(shì)率較小,靈敏度低,高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降,對(duì)污染非常敏感,貴金屬材料昂貴,因而一次性投資較大。

鎳鉻-鎳硅(K分度號(hào))

鎳鉻-鎳硅熱電偶(K型熱電偶)是用量最大的廉金屬熱電偶,其用量為其他熱電偶的總和。正極(KP)的名義化學(xué)成分為:NiCr=9010,負(fù)極(KN)的名義化學(xué)成分為:NiSi=973,其使用溫度為-200~1300℃。

K型熱電偶具有線性度好,熱電動(dòng)勢(shì)較大,靈敏度高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化性能強(qiáng),價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性惰性氣氛中。廣泛為用戶所采用。

K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性或還原,氧化交替的氣氛中和真空中,也不推薦用于弱氧化氣氛中。

鎳鉻硅-鎳硅(N分度號(hào))

鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(N型熱電偶)為廉金屬熱電偶,是一種最新國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶,是在70年代初由澳大利亞國(guó)防部實(shí)驗(yàn)室研制成功的它克服了K型熱電偶的兩個(gè)重要缺點(diǎn):K型熱電偶在300~500℃間由于鎳鉻合金的晶格短程有序而引起的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定;在800℃左右由于鎳鉻合金發(fā)生擇優(yōu)氧化引起的熱電動(dòng)勢(shì)不穩(wěn)定。正極(NP)的名義化學(xué)成分為:Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4,負(fù)極(NN)的名義化學(xué)成分為:Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1,其使用溫度為-200~1300℃。

N型熱電偶具有線性度好,熱電動(dòng)勢(shì)較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化性能強(qiáng),價(jià)格便宜,不受短程有序化影響等優(yōu)點(diǎn),其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶,是一種很有發(fā)展前途的熱電偶.

N型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性或還原,也不推薦用于弱氧化氣氛中。

鎳鉻-銅鎳(E分度號(hào))

鎳鉻-銅鎳熱電偶(E型熱電偶)又稱鎳鉻-康銅熱電偶,也是一種廉金屬的熱電偶,正極(EP)為:鎳鉻10合金,化學(xué)成分與KP相同,負(fù)極(EN)為銅鎳合金,名義化學(xué)成分為:55%的銅,45%的鎳以及少量的錳,鈷,鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為-200~900℃。

E型熱電偶熱電動(dòng)勢(shì)之大,靈敏度之高屬所有熱電偶之優(yōu),宜制成熱電堆,測(cè)量微小的溫度變化。對(duì)于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏,宜用于濕度較高的環(huán)境。E熱電偶還具有穩(wěn)定性好,抗氧化性能優(yōu)于銅-康銅,鐵-康銅熱電偶,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性和惰性氣氛中,廣泛為用戶采用。

E型熱電偶不能直接在高溫下用于硫,還原性氣氛中,熱電勢(shì)均勻性較差。

-銅鎳(J分度號(hào))

-銅鎳熱電偶(J型熱電偶)又稱鐵-康銅熱電偶,也是一種價(jià)格低廉的廉金屬的熱電偶。它的正極(JP)的名義化學(xué)成分為純鐵,負(fù)極(JN)為銅鎳合金,常被含糊地稱之為康銅,其名義化學(xué)成分為:55%的銅和45%的鎳以及少量卻十分重要的錳,鈷,鐵等元素,盡管它叫康銅,但不同于鎳鉻-康銅和銅-康銅的康銅,故不能用ENTN來(lái)替換。鐵-康銅熱電偶的覆蓋測(cè)量溫區(qū)為-200~1200℃,但通常使用的溫度范圍為0~750

J型熱電偶具有線性度好,熱電動(dòng)勢(shì)較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和均勻性較好,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),廣為用戶所采用。

J型熱電偶可用于真空,氧化,還原和惰性氣氛中,但正極鐵在高溫下氧化較快,故使用溫度受到限制,也不能直接無(wú)保護(hù)地在高溫下用于硫化氣氛中。

-銅鎳(T分度號(hào))

-銅鎳熱電偶(T型熱電偶)又稱銅-康銅熱電偶,也是一種最佳的測(cè)量低溫的廉金屬的熱電偶。它的正極(TP)是純銅,負(fù)極(TN)為銅鎳合金,常之為康銅,它與鎳鉻-康銅的康銅EN通用,與鐵-康銅的康銅JN不能通用,盡管它們都叫康銅,銅-銅鎳熱電偶的蓋測(cè)量溫區(qū)為-200~350℃。T型熱電偶具有線性度好,熱電動(dòng)勢(shì)較大,靈敏度較高,穩(wěn)定性和均勻性較好,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),特別在-200~0℃溫區(qū)內(nèi)使用,穩(wěn)定性更好,年穩(wěn)定性可小于±3μV,經(jīng)低溫檢定可作為二等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行低溫量值傳遞。


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