上自?xún)x三廠熱電偶劣化與使用壽命

上海自動(dòng)化儀表三廠熱電偶直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，通過(guò)顯示儀表轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)溫基本原理：將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接 起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)結(jié)合點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí)，兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而在回路中形成一個(gè)大小的電流，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。下面主要介紹熱電偶劣化與使用壽命：
1、熱電偶的劣化
熱電偶的使用壽命是大家非常關(guān)心的事，否則，心中無(wú)數(shù)將十分被動(dòng)。熱電偶的使用壽命與其劣化有關(guān)，所謂熱電偶的劣化，即熱電偶經(jīng)使用后，出現(xiàn)老化變質(zhì)的現(xiàn)象。由金屬或合金構(gòu)成的熱電偶，在高溫下其內(nèi)部晶粒要逐漸長(zhǎng)大。同時(shí)合金中含有少量雜質(zhì)，其位置或形狀也將發(fā)生變化，而且，對(duì)周?chē)h(huán)境中的還原或氧化性氣體也要發(fā)生反應(yīng)。伴隨上述變化，熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)也將極其敏感的發(fā)生變化。因此熱電偶的劣化現(xiàn)象是不可避免的。
2、熱電偶的使用壽命
熱電偶的劣化是一個(gè)量變過(guò)程，對(duì)其定量很困難，它將隨熱電偶的種類(lèi)、直徑、使用溫度、氣氛和時(shí)間的不同而變化。熱電偶的使用壽命是指熱電偶劣化發(fā)展到超過(guò)允許誤差。
①裝配式熱電偶的壽命
我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中僅對(duì)熱電偶的穩(wěn)定性有要求，即規(guī)定在某一溫度下經(jīng)200h使用前后熱電動(dòng)勢(shì)的變化范圍。但是，尚未發(fā)現(xiàn)對(duì)使用壽命有規(guī)定，只有在計(jì)量部門(mén)判定不合格時(shí)才停止使用。轉(zhuǎn)包生產(chǎn)用的工作用廉金屬熱電偶一般只要求使用一次。在實(shí)際使用時(shí)，裝配式熱電偶通常有保護(hù)管，只有在特殊情況下才裸絲使用。因此，在多數(shù)場(chǎng)合下，保護(hù)管的壽命決定了熱電偶?jí)勖?duì)熱電偶的實(shí)際使用壽命的判斷，必須是通過(guò)長(zhǎng)期收集、積累實(shí)際使用狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，才有可能給出較準(zhǔn)確的結(jié)果。
②鎧裝熱電偶的壽命
由于鎧裝熱電偶有套管保護(hù)與外界環(huán)境隔絕，因此套管材質(zhì)對(duì)鎧裝熱電偶的壽命影響很大，必須根據(jù)用途選擇熱電偶絲及金屬套管。當(dāng)材質(zhì)選定后，其壽命又隨著鎧裝熱電偶直徑的增大而增加。鎧裝熱電偶同裝配式熱電偶相比，雖有許多優(yōu)點(diǎn)，但很容易發(fā)生劣化。
熱電偶是在科研、工業(yè)生產(chǎn)中常用的溫度傳感器，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是，使用中不注意仍然會(huì)產(chǎn)生較大測(cè)量誤差。本文主要通過(guò)對(duì)使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，詳細(xì)探討了測(cè)溫點(diǎn)的選擇、熱電偶的插入深度、響應(yīng)時(shí)間及熱輻射等產(chǎn)生誤差的主要原因，并指出熱電偶不均度、熱電偶使用中應(yīng)注意的問(wèn)題，對(duì)提高測(cè)量精度，延長(zhǎng)熱電偶使用壽命有一定幫助。