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熱電偶的選擇

閱讀：4746 發布時間：2012-5-2

選擇熱電偶要根據使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應時間和經濟效益等綜合考慮。

（1）測量精度和溫度測量范圍的選擇
使用溫度在1300~1800℃，要求精度又比較高時，一般選用B型熱電偶；要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶；使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶；在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400℃一般用E型熱電偶；250℃下以及負溫測量一般用T型電偶，在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。
（2）使用氣氛的選擇
S型、B型、K型熱電偶適合于強的氧化和弱的還原氣氛中使用，J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛，若使用氣密性比較好的保護管，對氣氛的要求就不太嚴格。
（3）耐久性及熱響應性的選擇
線徑大的熱電偶耐久性好，但響應較慢一些，對于熱容量大的熱電偶，響應就慢，測量梯度大的溫度時，在溫度控制的情況下，控溫就差。要求響應時間快又要求有一定的耐久性，選擇鎧裝偶比較合適。
（4）測量對象的性質和狀態對熱電偶的選擇
運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機械強度高，有化學污染的氣氛要求有保護管，有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。

■ 安裝時應注意的問題
（1）正確使用補償導線
所使用的補償線或延伸線，在所補償的溫區內其熱電勢與熱電偶的熱電勢要一致，正負極不能接反，更不能把異種補償線接到所用的熱電偶上，兩個熱電極的和補償導線的接點之間不應存在溫度差，否則將產生較大誤差。
（2）防止沾污
熱電偶絲受沾污后將影響分度值。使熱電勢產生漂移，降低穩定性，一般認為沾污是熱電偶示值不穩定的重要原因，偶絲材料往往受到環境或保護管中雜質的沾污，對于S型熱電偶，如果所用陶瓷管中含有鐵和硅油等雜質，鉑銠絲受鐵污染后，熱電勢將降低，由于硅的存在，硅將被還原成自由硅與鉑銠化合成為硅化物，使偶絲發脆。在安裝時由于直接接觸偶絲，偶絲表面會附上一層油膜，使偶絲受到污染。
（3）熱電偶的退火
熱電偶出廠時偶絲都要經過退火，但由于焊接、加工和裝配仍殘留應力和晶粒畸變，如果要求精度比較高時可進行退火，也可在使用溫度下用1~2小時再進行測量比較好，正是由于上述原因，熱電偶熱電勢檢驗前都需經過退火處理。

■ 保護管的選擇
（1）保護管的種類
熱電偶采用保護管有兩種用途，一是防止機械損壞，二是防止各種有害介質的沾污和腐蝕，作保護管材料的很多，主要有：
a、鑄鐵套管，可使用到800℃。
b、碳鋼套管，一般在氧化氣氛中使用，可使用到700℃。
c、奧低體不銹鋼套管，一般在氧化氣氛中使用，也可使用在還原性氣氛中，可使用到700℃；
d、鐵素體不銹鋼套管，可使用在950~1150℃的氧化氣體中；
e、高鎳合金、鎳鉻鐵合金等套管，可在氧化氣氛中使用到1150℃；
f、陶瓷套管，通常在超過金屬套管的溫度范圍使用，如高鋁管長期使用溫度為1700℃，短期使用可到1800℃，石英管長期使用1100℃，短期使用到1200℃，高溫陶瓷管長期使用溫度為1300℃，短期使用到1400℃，氧化鈹管長期使用溫度為1700℃，短期可達2400℃，氧化釷可使用到2700℃。
g、碳化硅套管，可使用到1700℃，耐熱震性好。
h、耐蝕合金套管，為適應化工、石油、石化工業特殊腐蝕介質測溫需要，對抗腐蝕性好，機械強度高的合金保護管的要求日益迫切，為此我所將耐腐蝕儀表元件用合金材料成果應用于熱電偶保護管，使三酸、氫氟酸、氯離子、強堿等介質測溫成為可能，詳見耐蝕合金材料學術報告。
I、金屬陶瓷套管，是由金屬和金屬氧化物在一起或者單獨由金屬氧化物制造而成，組織致密、強度高、抗腐蝕。可以在大部分氣氛中使用，目前我所已進行二硅化鉬套管的批量生產，被廣泛用于化工部門。
（2）保護管的選擇
根據國內外的資料和我們的經驗積累，介紹不同介質和氣氛中使用的保護套管，供參考使用。

（3）補償導線選擇
執行標準：GB/T4989－94

熱電偶分度號	補償導線型號	代號	等級	絕緣層材料及護套材料	使用溫度范圍 ℃
S或R	SC或RC	SC-G	一般用普通級	V.V V.V	0~70 0~100
		SC-H	耐熱用普通級	F.B	0~200
		SC-GS	一般用普通級	V.V V.V	0~70 0~100
K	KCA	KCA-G	一般用普通級	V.V V.V	0~70 0~100
		KCA-H	耐熱用普通級	F.B	0~200
		KCA-GS	一般用普通級	V.V V.V	0~70 0~100
		KCA-HS	耐熱用精密級	F.B	0~200
	KCB	KCB-G	一般用普通級	V.V V.V	0~70 0~100
	KCB	KCB-GS	一般用精密級	V.V V.V	0~70 0~100
	KX	KX-G	一般用普通級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		KX-H	耐熱用普通級	F.B	-25~200
		KX-GS	一般用精密級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		KX-HS	耐熱用精密級	F.B	-25~200
N	NC	NC-G	一般用普通級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NC-H	耐熱用普通級	F.B	-25~200
		NC-GS	一般用精密級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NC-HS	耐熱用精密級	F.B	-25~200
	NX	NX-G	一般用普通級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NX-H	耐熱用普通級	F.B	-25~200
		NX-GS	一般用精密級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NX-HS	耐熱用精密級	F.B	-25~200
E	EX	EX-G	一般用普通級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		EX-H	耐熱用普通級	F.B	-25~200
		EX-GS	一般用精密級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		EX-HS	耐熱用精密級	F.B	-25~200
J	JX	JX-G	一般用普通級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		JX-H	耐熱用普通級	F.B	-25~200
		JX-GS	一般用精密級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		JX-HS	耐熱用精密級	F.B	-25~200
T	TX	TX-G	一般用普通級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		TX-H	耐熱用普通級	F.B	-25~200
		TX-GS	一般用精密級	V.V V.V	-20~70 -20~100
		TX-HS	耐熱用精密級	F.B	-25~200

● 產品標號

■ 鎢錸熱電偶補償導線
● 產品型號

名稱	型號	連結熱電偶	線芯代號		絕緣層色標
名稱	型號	連結熱電偶	正	負	正	負
鎢錸3/25補償導線	WC3	鎢錸3-鎢錸25 WRe3- WRe25	WPC3	WNC3	紅	黃
鎢錸5/26補償導線	WC5	鎢錸5-鎢錸26 WRe5- WRe26	WPC5	WNC5	紅	橙

● 產品特性

名稱		50℃		100℃		200℃		往復電阻 Ω
名稱		標準	允差 t.d	標準	允差 t.d	標準	允差 t.d	往復電阻 Ω
鎢錸補償導線	WRe3/25	0.528	±3℃	1.145	±3℃	2.602	±5℃	＜1×10-7
鎢錸補償導線	WRe5/26	0.698	±3℃	1.451	±3℃	3.089	±5℃	＜1×10-7

● 產品規格

標準截面	線芯組成		絕緣厚度（mm）	護套厚度（mm）	zui大外徑Max
標準截面	單股	雙股	絕緣厚度（mm）	護套厚度（mm）	單股a、b	雙股a、b
0.5	φ0.8	7×φ0.3	0.8-0.1	0.5	3.7×5.7	3.8×5.9
1.0	φ1.13	7×φ0.43	1.0-0.1	0.5	4.5×7.9	4.7×8.3
1.5	φ1.37	7×φ0.52	1.0-0.1	0.5	4.8×8.5	5.0×8.0
2.5	φ1.76	7×φ0.67	1.0-0.1	0.5	5.2×9.3	5.5×11.1

注：絕緣護套材料包括聚氯乙烯、玻璃絲、氟塑料、石棉、硅膠等。

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