热电偶

一、概述及用途

    工业用装配式热电偶作为测量温度的传感器， 通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从0℃到1800℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。根据国家规定，我公司生产的各种分度号热电偶均符合IEC国际标准。

产品执行标准： IEC584 、IEC1515

                         GB/T16839-1997

 

二、工作原理

两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路，直接测温端叫测量端，接线端子叫参比端。当测量和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，接上显示仪表，仪表上就指示出热电偶所产生的热电势对应的温度值。热电特性是物质具有的一种普遍特性，但只有热电势与温度的关系曲线线性好，稳定性好、重复性好、热电势率较大、容易标准化、材料资源丰富、容易提纯、耐蚀性好的一对金属导体才能成为热电偶的制作材料。热电偶式应用泛的现场测温仪表。热电偶的热电势将随着测量端温度升高而增长，热电势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关和热电极的长度、直径无关。

 

 

             

                             热电偶工作原理图

 

三、热电偶的公称压力

一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而不破裂。实际上，容许工作压力不仅与保护管材料、直径、壁厚有关，还与其结构形式、安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类等有关。

 

四、热电偶最小置入深度

       应不小于其保护管外径的8-10倍（特殊产品除外）。

 

五、热电偶的结构

从热电偶的测温原理可知，构成最基本的热电偶除了两根热电极材料外，还必须在热电极的两端按照要求制作成测量端和参比端，俗称"热端"和 "冷端"，这就是所谓的"两端"。

根据热电偶的不同用途，热端有绝缘型、多支分绝缘型、接壳型、露头型四种形式，冷端有密封和非密封两种形式。

热电偶一般由五部分构成，两根热电极（或叫偶丝）是构成热电偶的核心部分（部分测温元件）， 其它部分都是围绕它展开，为了保证回路中热电势不损失以准确传递被测温度信号，必须用绝缘材料使两热电极除两端点之外的其余部分之间，及其与外界之间有可靠的绝缘（第二部分绝缘材料）；为了保护绝缘材料和偶丝，延长热电偶的使用寿命，一般还设计有保护套管（第三部分保护管）；为了安装接线使用方便，同时适应各种使用场合，一般还设计有第四部分接线装置和第五部分安装固定装置。这些就是所谓的"五部"。 根据不同用途，能够测温的最基本的热电偶（即热电偶芯），没有保护管和安装固定装置  。 装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构，并配以各种安装固定装置组成。

 

六、热电偶测温元件选型说明

 

热电偶类别	分度号	测量范围℃	允许偏差△t℃	性能特点
				优点	缺点
镍铬—镍硅	K	0～1200	±2.5℃或±0.75%t	热电势线好，稳定性好，抗氧化性好，是使用泛的测温元件	不适用于还原气氛，受时效变化和短程有序结构变化影响
镍铬—铜镍	E	0～800	±2.5℃或±0.75%t	在现有热电偶中，热电势率，灵敏度高，两级非磁性  热电势线性好，稳定性好，抗氧化性好，是使用泛的测温元件	不适用于还原气氛，导热率低，具有微滞后现象 不适用于还原气氛，受时效变化和短程有序结构变化影响
铜—铜镍	T	—40～350	±1℃或±0.75%t	可用于还原性气氛，热点势线性好，低温特性好，稳定性好	使用温度低，正极铜易氧化，热传导误差大
铁—铜镍	J	0～800	±2.5℃或±0.75%t	可用于还原性气氛，热电势较K高	铁易生锈，热电特性漂移大
镍铬硅—镍硅	N	0～1200	±2.5℃或±0.75%t	具备K型热电偶全部优点，短程有序结构变化影响小	不适用于还原气氛，受时效变化影响