热电偶的用途和类型是什么?

热电偶

热电偶是由两个不同金属的金属导体在末端焊接在一起形成电路。欧宝体育黑人么当两个接头之间存在温差时，塞贝克效应会产生电压，当两个接头中的一个被打开时，就会产生电动势(emf)。

所使用的金属类型和关节所暴露的温度是影响电动势极化和强度的唯一因素。

热电偶导体和测量电路之间的接头称为电阻冷结或参考结，而暴露在待测温度下的接头称为热结或测量结。

为了产生的电动势仅仅取决于测量结的温度，热电偶的参考结必须处于特定的温度(通常为0°)。构成导体的材料对热电偶的类型有影响。

热电偶有哪些不同类型?

热电偶可以由任何两种不同的金属制成。热电偶是由两根金属线之间形成的热结来定义的，因为不同的金属有不同的质量。热电偶有许多不同的种类，每一种都在温度范围、韧性、抗振动性、耐化学性和适用性方面具有特殊的品质。

热电偶大致分为贱金属、贵金属和难熔金属。热电偶有八种基本品种。最流行的热电偶类型是

• “贱金属”型J、K、T和E型热电偶
• 贵金属“R、S和B型”热电偶
• “难熔金属”- W型、w5型和W3型

热电偶类型:基于贱金属

K型热电偶

• 最流行的温度传感器类型是k型，它有一个正(铬酸盐)和一个负(铝酸盐)成分。
• 该热电偶推荐用于有腐蚀或氧化的区域。
• 然而，根据迟滞效应的电动势效应，它们在低温下不能正常工作。
• 否则，在高温下过于准确和可靠。
• 由于它的受欢迎程度，它的价格低廉，而且有多种形式。
• 其工作温度范围为95 ~ 1260℃。
• 其精度通常为+/- 2.2°C(或+/-.75%)，其特定容错为+/- 1.1°C(或+/- 0.4%)，其灵敏度范围为28至42 V/°C。
• 除非有强烈的理由很少使用K热电偶

K型热电偶的应用

• 适用于干燥地区，中等化学溶液，水和温和化学条件。
• 在车辆、医院、油加热器和锅炉以及食品部门都有发现。

J型热电偶

• 采用铜镍合金康檀(负极)和铁正极的热电偶称为J型热电偶。
• 这种热电偶的温度范围为-210到+1200°C，尽管在高温下它的生命周期比k型更短。
• 就价格和可靠性而言，它与k型相当。
• 它们的精度通常为+/- 2.2°C(或+/-.75%)，特定误差为+/- 1.1°C(或+/- 0.4%)，灵敏度为50-60 V/°C。
• J型比K型少见，因为它的温度范围很窄(-40到+750°C)。
• 由于突然的磁转换将导致永久的失标，J型不应在760°C以上使用。

• 它适用于在不断降低的环境中检测中间温度，以及当碳和氢存在时。
• 它在氧化环境中正常工作的能力因铁的存在而受到损害。

J型热电偶的应用。

• 它用于热操作，如聚合物和树脂的制造，以及在真空、惰性和还原环境中。
• 这种热电偶主要用于真空、还原和氧化条件下。

E型热电偶

• e型具有正极(Chromel)和负极(Constantan)组分，在某些应用中不用于氧化。
• 虽然应该避免在含硫的环境中使用，但这种类型的电动势每度最大。
• E型特别适合于低温(低温)应用，因为它的高输出(68 V/°C)。
• 它的另一个特点是缺乏磁性。
• 将“K”型热电偶的正极与“J”型热电偶相结合，形成具有高热电功率的热电偶。欧宝体育黑人么
• 特别建议在氧化环境中使用。
• 它们的温度范围在-95到900°C之间。其灵敏度范围为40 ~ 80 V/°C，精度通常为+/- 1.7°C(或+/- 0.5%)，误差限制为+/- 1.1°C(或+/- 0.4%)。

E型热电偶的应用。

• 用于零度以下，氧化或惰性应用;低温不会引起腐蚀。
• 极适合低温化学和制药应用

T型热电偶

• t型由正极部分(铜)和负极部分(康斯坦铜)组成。
• 在真空环境中，它们经常用于还原和氧化。
• 它在大多数大气中表现出可靠的抗解体性，在零度以下温度下具有很大的稳定性。
• 它们的温度范围从-200到350°C。
• 具体误差限制为+/- 1.1C(或)0.4%，精度大致为+/- 2.2C(或)+/-。75%，灵敏度范围为17 ~ 58 V/°C。

T型热电偶的应用

• 低温学和其他涉及极低温的应用通常使用T型热电偶，因为它具有很高的稳定性。
• 它也存在于各种实验室中。

N型热电偶

• 阳性成分(Nicrosil)和阴性成分(Nisil)组成n型。
• 根据温度和滞后的变化，它是相当耐降解。
• 它通常比其他类型的热电偶贵。
• 它们可以在-250到+1300°C的温度范围内找到。
• 它们的精度范围从+/- 2.2°C(或+/-.75%)到+/- 1.1°C(或+/- 0.4%)，灵敏度范围从24到38 V/°C。
• “N型适用于高温测量，而不需要铂(B,R,S)型的费用，因为它具有良好的稳定性和耐高温氧化性。
• 它越来越受欢迎，因为它是一种“改进”的K型热电偶，类似于用于高温的“K”型热电偶，但具有更小的滞后。

N型热电偶的应用

• 用于真空或调节气氛的烤箱、熔炉和窑炉。
• 此外，还有铁、铝和冶炼工业，以及燃气轮机和发动机的废气。

热电偶类型:基于贵金属

• 热电偶类型B, R和S都是“高贵的”金属热电偶，并表现出类似的特征。
• 它们是所有热电偶中最稳定的，但由于它们的低灵敏度(约10 μ V/°C)，它们通常只用于高温测量(>300°C)。
• 由于B型、R型和S型热电偶成本高、灵敏度差，通常只用于高温读数。
• 为了加强热电偶并避免在高温和恶劣环境中可能发生的晶粒生长故障，HTX铂线可用于R型和S型热电偶中的纯铂腿。

S型热电偶

• 铂和铑热电偶，两种贵金属，能够获得非常精确的读数。
• S型由铂-铑10%的正极和铂负极组成
• 由于其优异的耐高温性能，常用于氧化环境中。
• 在较低的大气或有金属气体的环境中，它并不是真正的指示。
• 适用于高达1600°C的高温测量。
• 由于其成本高，灵敏度低(10 V/°C)，不适合广泛使用。
• S型由于其优异的稳定性，被用作黄金熔点(1064.43°C)的校准标准。

S型热电偶的应用

• 在极端高温下使用S型。
• 它经常在制药和生物技术部门遇到。

R型热电偶

• 类似于“S”型热电偶，但使用不同比例的两种金属。
• R型由正铂-铑13%和负铂组成
• 适用于高达1600°C的高温测量。
• 具体误差为+/- 0.6℃或0.1%，精度为+/- 1.5℃(或)+/-。灵敏度范围为8 ~ 14 V/°C。
• 由于灵敏度低(10 V/°C)，它们不适合广泛使用。
• 它的价格更高，因为它比s型含有更多的铑，高出近50%。
• 与S型相比，R型的输出略高，稳定性更好。
• 对于涉及高温的应用，有r型。在低温系统中，由于其精度和可靠性高而被广泛使用。

B型热电偶

• b型热电偶具有上述所有热电偶类型中最高的温度限制，广泛应用于高温行业。
• 在非常高的温度下，它们以很高的精度工作。
• 正极部分是铂和30%铑的混合，负极部分是铂和6%铑的混合。
• 温度范围为1370至1800°C
• 灵敏度在5到10 V/°C之间，精度在+/- 0.5%和+/-.25%之间。具体误差限制在+/- 0.25%以内。

B型热电偶的应用

• 广泛应用于钢铁工业，用来监测炼钢过程中的化学成分和温度。

热电偶类型:基于耐火金属

• 含有铼和钨的热电偶，其化学符号为W，是唯一不受任意命名法影响的热电偶。
• 正支腿中铼的含量由w后面的数字表示。在W5型的情况下，正支腿由95%的钨和5%的铼组成。如果没有数字，就不会有铼在正极。
• 用这些热电偶可以测量非常高的温度。
• 真空炉、氢气气氛和惰性气氛是常见的应用。
• 由于易脆化，它们不能在高温氧化条件下使用。
• 平均温度范围为0至2315°C，但在惰性气氛中可以增加到2760°C，在快速观测时可以增加到3000°C。

热电偶类型

1. W5型或C型
2. W3型或D型
3. 无论是WR型，W型或G型

W型或G型热电偶

• 钨铼热电偶系统的第一个组合是G型。
• 然而，纯钨正腿的脆性性质使它受苦。
• 这就是为什么正腿通常在其长时间状态下运输的主要原因。
• 热电偶然后受到高工作温度(通常是> 2000°F)，这导致电动势位移。
• 在900°F以上的温度下，更大的塞贝克系数是G组合的主要好处。
• 这种好处的价值被现代仪器所低估。
• hipping烤箱和热处理烤箱经常使用这些热电偶。

W3型(或)D型热电偶

• 它有一个含3%铼的钨正极，和一个含25%铼的钨负极。
• 2320°C是它的最高温度范围。
• W3热电偶设计用于温度异常高的环境。
• 在有还原剂存在的环境中，以及在有氢或其他惰性气体存在的环境中，具有极强的弹性。空气和其他氧化环境不适合与本产品一起使用。

W3(或)D型热电偶的应用

• 半导体、太阳能和航空航天经常使用这些热电偶。

W5或C型热电偶

• C型热电偶适用于异常高温，由钨铑合金(2315°C)制成。
• 为了避免氧化失效，热电偶材料必须在氢、惰性或真空环境中使用。
• 最大温度范围受裸线直径、保护护套的影响，较小程度上受连接的连接器或延伸线引线的影响。
• W5热电偶与W3类型相当，但它有更高比例的铼，这提高了它对机械应力的抵抗力。

C型热电偶的应用

• 这些热电偶广泛应用于各种应用，包括生产高温材料，航空航天，电力生产，军事和国防测试，半导体加工和设备，以及研究。

热电偶输出电压响应与低温和高温。

• 下面的图表说明了热电偶在不同温度下的电压输出。
• 重要的是要记住，基于铂的热电偶具有非常低的输出，这就是为什么它们的应用仅限于监测极高温度的原因。

热电偶类型概述

热电偶的应用

• 热电偶被用于各种任务，包括监测燃气加热设备(如烤箱和热水器)中的指示灯，以及确定房间本身的温度。
• S、R和K型热电偶在钢铁工业中得到广泛应用，它们被用于监测整个炼钢过程中的温度和化学情况。
• 电气和机械设备原型的测试通常可以受益于热电偶的利用欧宝体育黑人么。
• 示例:在热运行测试进行时，密切关注开关柜。
• 热电偶的数量用于记录和测试与一个过程有关的各种温度，用于工业，如化学生产和石油炼制。

Chromel, Alumel和Constantan元素是什么意思?

• 铬镍铬
• Alumel =镍铝
• 康斯坦坦=铜镍

我们如何在不同类型的热电偶之间进行选择?

• 温度范围
• 几种热电偶类型在不同的温度下工作。
• 例如，T型铜组件的最高温度接近370°C。

导体尺寸

• 当使用长周期检测时，必须考虑热电偶导线的尺寸和形状。
• 例如，如果主要系统由#14AWG电线(或0.064″直径)组成，则t型热电偶的使用温度最高可达370°C。
• 但是，使用30AWG线时，温度范围仅为150°C。

精度

• t型热电偶的精度是贱金属热电偶类型中最高的。
• 接下来是ANSI/ASTM E230标准误差限制的J, K和N类型，然后是e型。
• 探针器件中的护套组成、表面传感器中的绝缘材料以及传感器的形状是一些更为关键的因素。

为什么K型热电偶如此受欢迎?

• K型热电偶可以承受很宽的温度范围，耐用，非常受欢迎。
• 与J型(铁)和T型导体金属相比，它们的化学静态性更强(铜)。
• K型的输出信号虽然比T型、J型和E型低，但比主要竞争对手N型高，使用频率也比其他类型高。