对标准化热电偶适用温度范围及特性的分析

2014-02-12周建军

天津科技 2014年4期

关键词：镍铬分度热电偶

周建军

(天津市计量监督检测科学研究院天津 300192)

0 引言

我国目前具有国家标准和专业标准的热电偶有多种。本文将对不同型号的热电偶所适用的温度范围及不同特性进行分析。

1 铂铑10-铂热电偶

分度号为S型，测温范围为0～1,600,℃。这是一种贵金属热电偶，物理、化学性能稳定，铂容易提纯，因此复现性好、热电特性稳定、测温准确可靠。我国传递使用的各级标准热电偶大多都采用这种热电偶。此外，这种热电偶的熔点高，故测温上限也高，长期使用最高温度为 1,300,℃，短期使用最高温度为1,600,℃，并具有良好的抗氧化性能，可在氧化性、中性介质及真空中使用。这种热电偶不足之处是价格较贵，机械强度稍差，热电势较小，需配用灵敏度较高的测量仪表。

2 铂铑13-铂热电偶

分度号为 R 型，测温范围为 0～1,600,℃。这种热电偶的热电势和热电势率都比铂铑 10-铂热电偶高，如铂铑 10-铂热电偶在 0～1,600,℃时热电势为16.771,mV，而铂铑 13-铂热电偶在 0～1,600,℃的热电势为 18.842,mV。据国外有关资料报道，这种热电偶复现的稳定性也优于 S型热电偶，其他特性基本上与铂铑10-铂热电偶一致。

3 铂铑30-铂铑6热电偶

分度号为 B 型，测温范围为 0～1,800,℃。这种热电偶的熔点高，因此测温上限也高，可长期工作在600～1,600,℃温度下，短期最高使用温度为1,800,℃，高温下热电特性更为稳定。我国已建立了铂铑 30-铂铑6工作组，进行温标传递工作。

4 镍铬-镍硅热电偶

分度号为 K 型，测温范围为 0～1,300,℃。这是一种能测较高温度的廉金属热电偶。它的热电势和温度关系近似线性，而且热电势大(1,300,℃时热电势为 52.398,mV)，热电势率高，平均为 41,mV/℃，是铂铑-铂铑热电偶的4倍。此外，这种热电偶具有较好的抗氧化性能，可以在氧化性气氛或空气中长期使用。

5 镍铬硅-镍硅热电偶

分度号为 N 型，测温范围为 0～1,300,℃。这是一种新型热电偶，是20世纪70年代初期由美国标准局和澳大利亚国防部实验室联合研制成功的。镍铬硅-镍硅热电偶具有与镍铬-镍硅(K型)热电偶相近的特点和热电特性，但却具有比 K型热电偶便优良的抗氧化性和高温稳定性，因此又称为高稳定廉金属热电偶。

6 镍铬-铜镍(康铜)热电偶

分度号为 E型，测温范围为-200～900,℃。这是一种热电势较高的廉金属热电偶，热电势率高(400～600,℃时约为 81.0,mV/℃)，可配用灵敏度低的测量仪器，并具有良好的稳定性、均匀性和适宜的导热系数；价格便宜，适合于氧化气氛中使用，不宜在还原性及含酸硫﹑ 碳和卤族元素的气氛中使用。

7 铁-镍铜(康铜)热电偶热电偶

分度号为 J型，测温范围为－40～750,℃。它具有稳定性更好、灵敏度高、价格低廉等优点，不仅可以在氧化性、惰性气氛及真空中使用，还可以在还原性气氛中使用。这种热电偶不宜在含硫及湿气环境中使用。

8 铜-康铜热电偶

分度号为 T型，测温范围为-200～400,℃。这种热电偶的特点是热电性能好，电势与温度关系近似线性，热电势值大、灵敏度高、复制性好，是一种准确度高的廉金属热电偶，在-100～0,℃范围内，可作二等标准热电偶使用。铜-康铜热电偶可以在还原性、氧化性、惰性气氛及真空中使用。

9 钨铼 3-钨铼 25热电偶和钨铼 5-钨铼 26热电偶

分度号为WRe3/WRe25型、WRe5/WRe26型，测温范围为 0～2,300,℃。钨铼热电偶是一种高温难熔金属热电偶，其特点是熔点高于 3,000,℃，热电势高，在保护气氛( ﹑ ﹑氢氮氢)或真空中热电特性稳定，是目前测量 1,600,℃以上高温唯一可供选用的标准化的热电偶。此外，这种热电偶价格便宜，若采用适当保护措施，可部分代替铂铑系列热电偶，对节约贵金属具有重要意义。