N型 镍铬硅 镍硅
热电偶的种类
1)热电偶的种类
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(S型热电偶)铂铑10-铂热电偶
铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,
“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。
S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
(R型热电偶)铂铑13-铂热电偶
常见热电偶类型及特点
常见热电偶类型及特点
1、K 型热电偶镍铬(镍硅(镍铝)热电偶)
K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶,可测量0~1300 ℃的介质温度,适宜在氧化性及惰性气体中连续使用,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,是目前用量最大的热电偶。然而,
它不适宜在真空、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,但金属气体对其影响较小,因此,多采用金属制保护管。
K型热电偶缺点:
(1))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;
(2))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℃;
(3))其负极在150 ~200 ℃范围内要发生磁性转变,致使在室温至230 ℃范围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无关的热电势干扰;
(4)长期处于高通量中系统辐照环境下,由于负极中的锰(Mn)、钴(Co)等元素发生蜕变,使其稳定性欠佳,致使热电势发生较大变化。
2、S 型热电偶(铂铑10 -铂热电偶)
该热电偶的正极成份为含铑10% 的铂铑合金,负极为纯铂。
其特点是:
(1)热电性能稳定、抗氧化性强、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;
(2)精度高,在所有热电偶中准确度等级最高,通常用作标准或测量较高温度;(3)使用范围较广,均匀性及互换性好;
镍铬镍硅 热电偶
镍铬镍硅热电偶
镍铬镍硅(Nickel-Chromium/Nickel-Silicon)热电偶是一种常用于测量高温的热电偶类型。这种热电偶也常被称为K型热电偶。它的工作原理基于热电效应,通过测量两种不同金属之间的电动势来确定温度。
构造和特性:
1.镍铬合金(NiCr):在这种热电偶中,镍铬合金通常用于热电
偶的“正极”或“热端”。这是因为镍铬合金具有较高的热电势和较高
的熔点,使其适用于高温测量。
2.镍硅合金(NiSi):镍硅合金通常用于热电偶的“负极”或
“冷端”。它是一种相对便宜而稳定的合金,并且具有较低的热电势。
3.工作温度范围:镍铬镍硅热电偶通常适用于较高的温度范围,
大约从-200摄氏度到+1300摄氏度。在这个范围内,它提供了相对较
好的稳定性和准确性。
4.适用领域:由于其相对宽广的工作温度范围,镍铬镍硅热电偶
广泛应用于高温测量领域,例如炉温监控、熔炉温度测量以及其他高温
工业过程中的温度监测。
工作原理:
热电偶的工作原理基于两种不同金属或合金在温度变化时产生的热电势。在镍铬镍硅热电偶中,当两种不同的合金连接在一起并受到温度变化时,它们之间的电势差会随温度的变化而产生。这个电势差被测量并用于确定温度。
需要注意的是,热电偶在测量精度和稳定性方面可能受到一些限制,因此在一些精密温度测量应用中,可能需要考虑其他类型的热电偶或温度传感器。
热电偶种类与区别
S
0-1600℃
±0.25%t
铂铑 30-铂铑 6
WRR
B
0-1800℃
±0.25%t
注:t 为感温元件实测温度值(℃)
热电偶时间常数
热惰性级别
Ⅰ
Ⅱ
时间常数(秒) 90-180 30-90
热惰性级别
Ⅲ
Ⅳ
时间常数(秒) 10-30 <10
热电偶公称压力:一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而破裂。
52.23 54
52.41 03
1300
52.41 03
52.75 88
53.10 58
53.45 12
53.79 52
54.13 77
54.47 88
54.81 86
来自百度文库
ITS-90 国际温度标准(JIS C 1602-1995,ASTM E230-1996,IEC 584-1-1995)
产品选型资料:
J 型热电偶
J 型热电偶)又称铁-康铜热电偶,也是一种价格低廉的廉金属的热电偶。
它的正极(JP)的名义化学成分为纯铁,负极(JN)为铜镍合金,常被含糊地称之为康铜,其名义化学成分为: 55%的铜和 45%的镍以及少量却十分重要的锰,钴,铁等元素,尽管它叫康铜,但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康 铜,故不能用 EN 和 TN 来替换。铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-200~1200℃,但通常使用的温度范围为 0~750℃ J 型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等优点,广为用户所采用。 J 型热电偶可用于真空,氧化,还原和惰性气氛中,但正极铁在高温下氧化较快,故使用温度受到限制,也不能直 接无保护地在高温下用于硫化气氛中。
n型热电偶标准
n型热电偶标准
一、引言
N型热电偶是一种广泛应用于温度测量领域的热电偶类型。本文将
介绍N型热电偶标准的相关信息,包括其定义、构造、工作原理、应
用范围以及标准要求等内容。
二、N型热电偶的定义
N型热电偶是由两种不同金属(N型热电耦合剂和N型热电基材)
连接形成的热电偶。N型热电耦合剂由镍、铬和硅等元素组成,N型热电基材由镍和铬组成。该热电偶的工作温度范围通常在-200摄氏度至1300摄氏度之间。
三、N型热电偶的构造
N型热电偶由N型热电耦合剂和N型热电基材构成的热电偶线组成。热电耦合剂和热电基材之间通过焊接或螺旋接头连接。为了提高热电
偶的稳定性和可靠性,一般在热电偶线的接头处会进行补偿保护。
四、N型热电偶的工作原理
N型热电偶的工作原理基于热电效应,当两种不同金属的接头处存
在温度差时,将产生热电势差。根据热电势差的大小可以推算出温度值。N型热电偶的工作原理与其他类型热电偶类似,但其材料特性使
其在高温环境下具有较好的稳定性和耐腐蚀性能。
五、N型热电偶的应用范围
N型热电偶广泛应用于工业和科学领域中的温度测量任务,特别是
在高温条件下。其高温测量范围和较低的热电偶漂移使其成为许多应
用场景的理想选择,如炉温测量、航空航天、石化、冶金以及实验室
研究等领域。
六、N型热电偶的标准要求
为了确保N型热电偶的测量准确性和可靠性,国际上制定了一系列
标准来规范其设计、制造和使用。其中一些重要的标准要求如下:
1. 温度测量范围:N型热电偶应具备在-200摄氏度至1300摄氏度
范围内的稳定温度测量能力。
2. 温度漂移:热电偶在长时间使用过程中应具备较低的温度漂移。
常见热电偶类型及特点
常见热电偶类型及特点
1、K型热电偶镍铬(镍硅(镍铝)热电偶)
K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶,可测量0~1300℃的介质温度,适宜在氧化性及惰性气体中连续使用,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,是目前用量最大的热电偶。然而,它不适宜在真空、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,但金属气体对其影响较小,因此,多采用金属制保护管。
K型热电偶缺点:
(1)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;
(2)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℃;
(3)其负极在150~200℃范围内要发生磁性转变,致使在室温至230℃范围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无关的热电势干扰;
(4)长期处于高通量中系统辐照环境下,由于负极中的锰(Mn)、钴(Co)等元素发生蜕变,使其稳定性欠佳,致使热电势发生较大变化。
2、S型热电偶(铂铑10-铂热电偶)
该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金,负极为纯铂。
其特点是:
(1)热电性能稳定、抗氧化性强、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;
(2)精度高,在所有热电偶中准确度等级最高,通常用作标准或测量较高温度;(3)使用范围较广,均匀性及互换性好;
热电偶种类
S型热电偶)铂铑10-铂热电偶
铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差
-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。
S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
(R型热电偶)铂铑13-铂热电偶
铂铑13-铂热电偶(R型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差
-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当,在我国一直难于推广,除在进口设备上的测温有所应用外,国内测温很少采用。1967年至1971年间,英国NPL,美国NBS和加拿大NRC三大研究机构进行了一项合作研究,其结果表明,R型热电偶的稳定性和复现性比S型热电偶均好,我国目前尚未开展这方面的研究。
镍铬―镍硅(镍铝)热电偶
镍铬―镍硅(镍铝)热电偶(分度号为K)
该种热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金(KP),负极为含硅3%的镍硅合金(KN)。它的负极亲磁,依据此特性,用磁铁可以很方便地鉴别出热电偶的正负极。它的特点是,使用温度范围宽,高温下性能稳定,热电动势与温度的关系近似线性,价格便宜,因此,它是目前用量最大的一种热电偶。
K型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短期使用温度为1200℃,长期使用温度为1000℃。经过选择后优质K型热电偶可以作为标准,用以分度工作用镍铬-镍硅等贱金属热电偶。在这种热电偶的两极添加金属钇及镁等元素,抗氧化性能可进一步提高,最高使用温度可达到1300℃。为了充分发挥贱金属价格便宜的优点,在同一测温场所中,可多安装几支热电偶,利用其灵敏度高和热电特性近似线性的特点,达到准确测量的目的。
我国已经基本上用镍铬―镍硅热电偶取代了镍铬―镍铝热电偶。国外仍然使用镍铬―镍铝热电偶。两种热电偶的化学成分虽然不同,但其热电特性相同,使用同一分度表。
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、含碳、含硫气氛及氧化与还原交替的气氛下裸丝使用。当氧分压较低时,镍铬极中的铬将则优氧化(也称绿蚀),使热电动势发生很大变化。但金属气体对其影响较小。因此,多采用金属制热电偶保护管。
K型热电偶有以下缺点:
1、热电动势的高温稳定性较N型热电偶及贵金属热电偶差。在较高温度下,往往因氧化而损坏。在氧化性气氛中,直径3.2mm的K型热电偶,在1100℃,1200℃下经650h左右,均超过0.75级允许误差;但N型热电偶在相同条件下,经过1000h,其热电动势的最大变化为96.6μV(2.6℃)。在1250℃下经过1000h 后仍未超差。
热电偶分度号差别
工业热电偶中热电偶按分度号分有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。E型测温范围为-40℃-1000℃;K型测温范围为-40℃-1300℃;S型测温范围为0℃-1700℃;B型测温范围为0℃-1800℃;T 型测温范围为-40℃-400℃。以下就来介绍各分度号热电偶的具体差别。
(S型热电偶)铂铑10-铂热电偶
铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差
-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器,但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。
(R型热电偶)铂铑13-铂热电偶
铂铑13-铂热电偶(R型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差
-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%,负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
热电偶的种类及测温范围
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热电偶的种类及测温范围
目前列在国际电工委员会推荐的8种标准热电偶如下。
1、铂铑10-铂热电偶(S型)。适用于氧化气氛中测温,不推荐在还原性气氛中,短期可用于真空场合。长期使用温度范围为0~1300℃,短期为0~1600℃。
2、铂铑13-铂热电偶(R型)。适用场合同S型热电偶。
3、铂铑30-铂铑6热电偶(B型)。适用于氧化气氛中测温,其主要特点为稳定性好,参考端温度在0~100℃时可不用补偿导线。长期使用温度范围为0~1600℃,短期为0~1800℃。
4、镍铬-镍硅热电偶(K型)。适用于氧化气氛中测温,不推荐在还原性气氛中使用。测温范围决定于偶丝直径,一般为-200~1200℃(1000℃偶丝直径为1.5mm,1000℃为2.5mm,1200℃为3.2mm)。
5、镍铬硅-镍硅热电偶(N型)。测温范围为0~1300℃,稳定性好。
6、镍铬-康铜热电偶(E型)。适用于氧化及弱还原性气氛中测温,测温范围为-200~900℃。
7、铁-康铜热电偶(J型)。适用于氧化及还原性气氛中和真空中测温,测温范围为-40~750℃。
8、铜-康铜热电偶(T型)。适用于-200~400℃范围内测温,其主要特点是精度高、稳定性好、低温灵敏度高,价格低廉。
除了上述国际标准化热电偶外,还有适用于某些特殊测温场合和条件
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的非标准化热电偶,如下所列。
1、钨铼3-钨铼25热电偶(WRe3/25型)。根据美国ASTMEE-988-84标准,这种热电偶适用于惰性气体、氢气及真空下,测温范围为0~2200℃。
热电偶的种类及结构
热电偶的种类及结构:
( 1 )热电偶的种类热电偶有K 型(镍铬- 镍硅)WRN 系列,N 型(镍铬硅- 镍硅镁)WRM 系列,E 型(镍铬- 铜镍)WRE 系列,J 型(铁- 铜镍)WRF 系列,T 型(铜- 铜镍)WRC 系列,S 型(铂铑10- 铂)WRP 系列,R 型(铂铑13- 铂)WRQ 系列,B 型(铂铑30- 铂铑6 )WRR 系列等。
( 2 )热电偶的结构形式:热电偶的基本结构是热电极,绝缘材料和保护管;并与显示仪表、记录仪表或计算机等配套使用。在现场使用中根据环境,被测介质等多种因素研制成适合各种环境的热电偶。热电偶简单分为装配式热电偶,铠装式热电偶和特殊形式热电偶;按使用环境细分有耐高温热电偶,耐磨热电偶,耐腐热电偶,耐高压热电偶,隔爆热电偶,铝液测温用热电偶,循环硫化床用热电偶,水泥回转窑炉用热电偶,阳极焙烧炉用热电偶,高温热风炉用热电偶,汽化炉用热电偶,渗碳炉用热电偶,高温盐浴炉用热电偶,铜、铁及钢水用热电偶,抗氧化钨铼热电偶,真空炉用热电偶,铂铑热电偶等
热电偶传感器种类型号及其优缺点介绍
热电偶传感器简称热电偶。热电偶是一种感温元件,是一种仪表。它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。具有性能稳定、测温范围大、信号可以远距离传输等特点,并且结构简单、使用方便。
热电偶在温度测量中占有十分重要的地位,为了应对多变的工作温度环境,热电偶也有许多的种类。
1、K型:又称镍硅(镍铝)热电偶。
优点:K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶、测量范围广、适宜在氧化性及惰性气体中连续使用、其热电势与温度的关系近似线性,是目前用量最大的热电偶。
缺点:在较高温度下往往因氧化而损坏、短期热循环稳定性不好、容易发生磁性转变造成热电势干扰、稳定性欠佳。
2、S型:该热电偶的正极是铂铑合金,负极为纯铂。
优点:具有热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度高、精度高、使用范围较广、均匀性及互换性好等特点。
缺点:微分热电势较小,因而灵敏度较低;价格较贵,机械强度低,不适宜在还原性气氛或
有金属蒸汽的条件下使用。
3、E型:E型热电偶——镍铬-铜镍(康铜)热电偶,正极为镍铬合金,负极为铜镍合金(康铜)。
优点:热电势较大、灵敏度高、对于含有较高湿度气氛的腐蚀不很敏感。
缺点:在较高温度下往往因氧化而损坏、短期热循环稳定性不好、容易发生磁性转变造成热电势干扰、稳定性欠佳。
4、N型:N型热电偶——镍铬硅-镍硅热电偶。
优点:抗氧化能力强,长期稳定性及短期热循环复现性好,耐核辐射及耐低温性能好。
缺点:在低温范围内的非线性误差较大,同时,材料较硬难于加工。
常见热电偶类型及特点
常见热电偶类型及特点
1、K型热电偶镍铬(镍硅(镍铝)热电偶)
K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶,可测量0~ 1300 °C的介质温度,适宜在氧化性及惰性气体中连续使用,短期使用温度为1200C,长期使用温度为1000C,其热电势与温度的关系近似线性,是目前用量最大的热电偶。然而,它不适宜在真空、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,但金属气体对其影响较小,因此,多采用金属制保护管。
K型热电偶缺点:
(1 )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1000C )往往因氧化而损坏;
(2)在250~500C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2~3C ;
(3 )其负极在150〜200C范围内要发生磁性转变,致使在室温至230C范围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无关的热电势干扰;
(4)长期处于高通量中系统辐照环境下,由于负极中的锰(M n )、钻(C。)等元素发生蜕变,使其稳定性欠佳,致使热电势发生较大变化。
2、S型热电偶(铂铑10 -铂热电偶)
该热电偶的正极成份为含铑10%的铂铑合金,负极为纯铂。
其特点是:
(1)热电性能稳定、抗氧化性强、宜在氧化性气氛中连续使用、长期使用温度可达1300°C ,超达1400°C时,即使在空气中、纯铂丝也将会再结晶,使晶粒粗大而断裂;
(2)精度高,在所有热电偶中准确度等级最高,通常用作标准或测量较高温度;
K、N、E型热电偶的区别
K、N、E型热电偶的区别
K、N、E型热电偶的对比
1、(K型热电偶)镍铬-镍硅热电偶
镍铬-镍硅热电偶(K型热电偶)是目前用量最大的廉金属热电偶,其用量为其他热电偶的总和。正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,负极(KN)的名义化学成分为:Ni:Si=97:3,其使用温度为-200~1300℃。
K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。
K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。
2、(N型热电偶)镍铬硅-镍硅热电偶
镍铬硅-镍硅热电偶(N型热电偶)为廉金属热电偶,是一种最新国际标准化的热电偶,是在70年代初由澳大利亚国防部实验室研制成功的它克服了K型热电偶的两个重要缺点:K型热电偶在300~500℃间由于镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定;在800℃左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定。正极(NP)的名义化学成分为:Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4,负极(NN)的名义化学成分为:Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1,其使用温度为-200~1300℃。
N型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜,不受短程有序化影响等优点,其综合性能优于K型热电偶,是一种很有发展前途的热电偶.
N型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛中。
热电偶型号区分
热电偶分度号
常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。其中S、R、B 属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
以下是对热电偶分度号的解释
S 铂铑10 纯铂
R 铂铑13 纯铂
B 铂铑30 铂铑6
K 镍铬镍硅
T 纯铜铜镍
J 铁铜镍
N 镍铬硅镍硅
E 镍铬铜镍
(S型热电偶)铂铑10-铂热电偶
铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许偏差-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%,负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300℃,短期最高使用温度为1600℃。
S型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶,长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”
N型热电偶及应用
N型热电偶及应用
沈阳电力高等专科学校杨庆柏
刊载于《辽宁电机工程科普》2000年第4期
镍铬硅-镍硅热电偶(分度号为N,简称N型热电偶),是70年代由澳大利亚首先研制出来的,它是一种新型镍基合金测温材料,也是国际上在贱金属热电偶合金材料研究方面取得的重大成果。N型热电偶很有可能取代K、E、J、T型等贱金属热电偶和部分S型贵金属热电偶,目前正在引起火电厂热工自动化人员的高度重视。
1.N型热电偶的特性
N型热电偶的正极为含铬与硅的镍铬硅合金,负极含硅的镍基合金,其主要特性如下:
(1)高温抗氧化能力强,长期稳定性好。针对K型热电偶镍铬极中Cr、Si元素择优氧化引起合金成分不均匀及热电势漂移等问题,在N型热电偶的正极中增加Si、Cr含量,使镍铬合金的氧化模式由内氧化转变为外氧化,致使氧化反应仅在表面进行;N型热电偶又在负极中增添溶质元素Mg与Si,尽管Si含量增大要降低热电势,但可使金属与氧化物间的钝化膜更加致密。并因Mg与Si择优氧化形成扩散势垒。阻止“缘蚀”现象向内部扩散,抑制进一步氧化发生。对在1200℃下经1000h的K与N型热电偶的正极进行显微结构观察表
明,K型热电偶的氧化层很厚,近lmm,而N型热电偶却几乎看不到氧化膜的生长。又因K型热电偶负极中含有Mn,虽有调整热电势的作用,但却极大地影响了它的高温稳定性。为此,N型热电偶中不再添加Mn,它的高温稳定性与使用寿命较K型热电偶明显提高。
(2)N型热电偶在250~550℃范围内的短期热循环稳定性好。K 型热电偶在250~550℃范围内循环使用时,因其显微结构发生变化,形成短程有序结构(即所谓的K状态),致使其热电势不稳定,而N 型热电偶能消除此种短期不稳定性。
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-4132 -4202 -4258 -4300 -4328 -4343
电动势(E/μV),间隔为1℃
3
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4
104 366 632 901 1174 1451 1732 2016 2305 2597
5
130 393 659 928 1202 1479 1760 2045 2334 2626
A.9 N型 表A.8 N型:镍铬硅/镍硅
t90/℃
0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100 -110 -120 -130 -140 -150 -160 -170 -180 -190 -200 -210 -220 -230 -240 -250 -260 -270
36.5 11501 11537 11574 11610 11647 11683 11720
370
36.7 11867 11903 11940 11977 12013 12050 12087
380
36.8 12234 12271 12308 12345 12382 12418 12455
390
37.0 12603 12640 12677 12714 12751 12788 12825
400
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410
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420
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430
250
34.3 7597 7631 7666 7700 7734 7769 7803
260
34.6 7941 7976 8010 8045 8080 8114 8149
270
34.8 8288 8323 8358 8392 8427 8462 8497
280
35.0 8637 8672 8707 8742 8777 8812 8847
21784 22175 22566 22958 23350 23742
24134 24527 24919 25312 25705 26098 26491 26883 27276 27669 28062 28455 28847 29239 29632 30024 30416 30807 31199 31590 31981 32371 32761 33151 33541 33930 34319 34707 35095 35482 35869 36256 36641 37027 37411 37795 38179 38562 38944 39326 39706 40087 40466 40845 41223 41600 41976
-3990
-4083 -4162 -4226 -4277 -4313 -4336 -4345
t90/℃
S/(μV/ ℃)
0
25.9
10
26.3
20
26.6
30
27.0
40
27.3
50
27,7
60
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70
28.5
80
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90
29.3
0
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290
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300
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310
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320
35.8 10054 10089 10125 10161 10197 10233 10269
1
26 287 552 820 1092 1368 1647 1930 2218 2509
-2
-52 -312 -569 -823 -1072 -1317 -1557 -1790 -2017 -2237 -2448 -2652 -2846 -3030 -3205 -3368 -3521 -3662 -3790 -3907 -4010 -4100 -4176 -4238 -4285 -4319 -4339
330
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340
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350
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360
-4020
-4108 -4183 -4243 -4289 -4321 -4340
-4
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610
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620
39.0 21393 21432 21471 21510 21549 21588 21628
630 640 650 660 670 680
690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870 880 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 1000 1010 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1100 1110 1120 1130 1140 1150
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460
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-4029
-4116 -4189 -4248 -4293 -4324 -4341
-5
-131 -390 -646 -898 -1146 -1390 -1627 -1859 -2084 -2301 -2510 -2711 -2902 -3084 -3255 -3415 -3564 -3702 -3827 -3939
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580
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590
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600
39.0 20613 20652 20691 20730 20769 20808 20847
S/(μV/ ℃)
25.9 25.9 25.6 25.2 24.8 24.3 23.8 23.2 22.5 21.7 20.9 20.1 19.1 18.1 17.1 16.0 14.9 13.7 12.5 11.2 9.9 8.6 7.2 5.8 4.3 2.9 1.6 0.3
0
0 -260 -518 -772 -1023 -1269 -1509 -1744 -1972 -2193 -2407 -2612 -2808 -2994 -3171 -3336 -3491 -3634 -3766 -3884
6
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100
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470
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480
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500
210
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-4038
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-6
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39.1 39.1 39.1 39.2 39.2 39.2
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-1
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170
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180
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190
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200
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2
52 313 578 847 1119 1395 1675 1959 2247 2538
电动势(E/μV),间隔为1℃
-3
-78 -338 -595 -848 -1097 -1341 -1580 -1813 -2039 -2258 -2469 -2672 -2865 -3048 -3221 -3384 -3535 -3675 -3803 -3918