內容編輯常見(jiàn)熱電偶大集合
溫度是工業(yè)自動(dòng)化中的一個(gè)重要參數，溫度儀表一般分接觸式測量?jì)x表與非接觸式測量?jì)x表，現代接觸式溫度儀表又以熱電阻和熱電偶為主，熱電阻和熱電偶分類(lèi)方法很多，不過(guò)一般以材質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，今天我們就來(lái)看一下常見(jiàn)熱電偶種類(lèi)。
熱電偶
如下圖所示，熱電偶是兩種不同的金屬材料或半導體材料連接成的傳感器件。因此所有熱電偶都是由兩種材料組成的。
標準熱電偶
熱電偶的材料分兩種，一種是指已大量生產(chǎn)和使用，工藝穩定，性能符合專(zhuān)業(yè)標準或國家標準，同時(shí)具有同一份度表的熱電偶材料，這種熱電偶被稱(chēng)為標準熱電偶；
其中，國際電工委員會(huì )對公認的性能較好的熱電偶材料制訂了統一的標準，目前共有8種標準化熱電偶，分別為：
鉑銠10-鉑熱電偶：分度號為S，屬于貴重金屬熱電偶，正極為含銠10%含鉑90%的鉑銠合金，亮白較硬；負極為純鉑，亮白柔軟。
短期工作溫度可達1600℃，長(cháng)期工作溫度為0~1300℃；
優(yōu)點(diǎn)：測量精度高，物理化學(xué)穩定性好，耐熱性、耐氧化、耐腐濁性良好；
具有較優(yōu)越的精確度，由于精度等級高，一般用于準確度要求較高的高溫測量；
再現性良好，可以作為標準使用。
缺點(diǎn)：熱電動(dòng)勢值小，從而使靈敏度較低；
在還元性氣體環(huán)境較脆弱；
補償導線(xiàn)誤差大；
價(jià)格比較高昂，經(jīng)濟成本較高。
鉑銠13-鉑熱電偶：分度號為R，屬于貴重金屬熱電偶，正極為含銠13%含鉑87%的鉑銠合金，亮白較硬；負極為純鉑，亮白柔軟。
R分度號與S分度號相比除熱電動(dòng)勢大15％左右， 其它性能二者幾乎完全相同。
鉑銠30-鉑銠6熱電偶：分度號為B，屬于貴重金屬熱電偶，正極為含銠30%含鉑70%的鉑銠合金，亮白較硬；負極為為含銠6%含鉑94%的鉑銠合金，亮白稍軟。
短期工作溫度可達1800℃，長(cháng)期測量溫度范圍0-1600℃， 自由端在0-50℃ 內可以不用補償導線(xiàn)。
優(yōu)點(diǎn)： 是一種比較理想的測高溫熱電偶，可以短時(shí)間測量1 800℃的高溫；
在常溫下熱電動(dòng)勢非常小不需補償導線(xiàn)；
具有良好的耐氧化、耐腐濁性；
耐熱性與機械強度較R型優(yōu)良。
缺點(diǎn)：中低溫環(huán)境中，熱電動(dòng)勢極小， 600℃以下測定溫度非常不準確；
熱電動(dòng)勢的直線(xiàn)性不好；
屬于貴金屬，價(jià)格高昂。
常見(jiàn)熱電偶大集合
鎳鉻-鎳硅熱電偶：分度號為K，正極為鎳鉻（鎳90%鉻10%），不親磁；負極為鎳硅（鎳97%硅3%），稍親磁（因此可以用磁鐵進(jìn)行判斷）。
短期工作溫度可達1300℃，長(cháng)期工作溫度為0~1200℃。
優(yōu)點(diǎn)：此種熱電偶的熱熱電動(dòng)勢的線(xiàn)性度好，誤差一般在6~8℃；
900℃以下耐氧化性良好；
在金屬熱電偶中，它是非貴重金屬中性能Zui穩定的一種，價(jià)格便宜，應用很廣。
缺點(diǎn)：不適用于還原性氣體環(huán)境，特別是一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體，在這種情況下，只能測量500℃以下溫度；
低溫環(huán)境下，非線(xiàn)性誤差較大。
鎳鉻硅-鎳硅熱電偶：分度號為N，正極為鎳鉻硅（鎳84%鉻14%硅2%），不親磁；負極為鎳硅（鎳95%硅5%），稍親磁（因此可以用磁鐵進(jìn)行判斷）。
短期工作溫度可達1300℃，長(cháng)期工作溫度為-200~1200℃。
優(yōu)點(diǎn)：熱電動(dòng)勢的線(xiàn)性良好；
1200℃以下耐氧化性良好；
耐熱溫度較K型高，
價(jià)格便宜。
缺點(diǎn)：不適用于還原性氣體環(huán)境；
熱電動(dòng)勢與貴金屬熱電偶相比較經(jīng)時(shí)變化較大。
常見(jiàn)熱電偶大集合
鎳鉻-康銅熱電偶：分度號為E，正極是鎳鉻（鎳90%鉻10%），暗綠；負極為康銅（銅55%鎳45%），亮黃；
短期工作溫度可達800℃，長(cháng)期工作溫度為-200~760℃。
優(yōu)點(diǎn)：它是熱電勢Zui大的一種熱電偶，測量準確度較高，現有熱電偶中感度Zui佳的，價(jià)格低廉。
缺點(diǎn)：極易氧化，不適用于還原性氣體環(huán)境。
銅-康銅熱電偶：分度號為T(mén)，正極是純銅，紅色；負極為康銅（銅55%鎳45%），亮黃；
短期工作溫度可達400℃，長(cháng)期工作溫度為-200~350℃。
優(yōu)點(diǎn)：低溫下特性良好，靈敏度高，是在低溫下應用得很普遍的熱電偶，穩定性好，再現性 良好，高精度，可使用于還元性氣體環(huán)境，并且價(jià)格低廉。
缺點(diǎn)：使用溫度限度低；
正極易氧化；
熱傳導誤差大。
鐵-康銅熱電偶：分度號為J，正極是純鐵，親磁（可用磁鐵判斷）；負極為康銅（銅55%鎳45%），不親磁；
短期工作溫度可達1200℃，長(cháng)期工作溫度為-200~750℃。
優(yōu)點(diǎn)：可以在還元性氣體環(huán)境中使用；
熱電動(dòng)勢較K熱電偶的熱電動(dòng)勢大20%；
線(xiàn)性度好，價(jià)格比較便宜，適用于中溫區域。
缺點(diǎn)：正極易生銹，不能勇于高溫或含硫的介質(zhì)中使用，而且再現性不佳。
需要指出的是，由于S型、K型、B型熱電偶適合于在強的氧化性和弱的還原性氣氛中使用，而J型和T型熱電偶則適合于弱氧化性和還原性氣氛，若使用氣密性比較好的保護管，對氣氛的要求就不太嚴格。
常見(jiàn)熱電偶大集合
非標準熱電偶
另一種熱電偶的生產(chǎn)工藝還不夠成熟，在應用范圍和數量上均不如標準化熱電偶，沒(méi)有統一的分度表，也沒(méi)有配套顯示儀表。這些熱電偶多以滿(mǎn)足某些特殊測量要求，比如超高溫、極低溫、高真空或核輻射環(huán)境。這類(lèi)熱電偶被稱(chēng)為非標準熱電偶。
常見(jiàn)的非標準熱電偶主要有以下幾種：
鎢錸3-鎢錸25/鎢錸5-鎢錸26熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為0~3000℃。
優(yōu)點(diǎn)：在高溫熱電偶中是Zui好的，低溫時(shí)可塑性較好，穩定性較好。
缺點(diǎn)：復現性差，需要單獨分度。
適用：真空、還原或中性環(huán)境中。
鎢-鎢錸26熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為0~3000℃。
優(yōu)點(diǎn)：測溫上限Zui高，電動(dòng)勢率較大。
缺點(diǎn)：復現性差，需要單獨分度；
暴露在空氣中時(shí)，鎢易發(fā)脆。
適用：真空、還原或中性環(huán)境中。
鉑銠20-鉑銠5熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為500~1700℃。
優(yōu)點(diǎn)：測溫上限比S型高，穩定性好，不需要冷端補償。
缺點(diǎn)：易受金屬蒸汽污損，電動(dòng)勢率小。
適用：真空、氧化或中性環(huán)境中。
常見(jiàn)熱電偶大集合
鉑銠40-鉑銠20熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為1000~1850℃。
優(yōu)點(diǎn)：測溫上限較高，穩定性和復現性好，可忽略冷端影響。
缺點(diǎn)：易受金屬蒸汽污損，電動(dòng)勢率小。
適用：真空、氧化或中性環(huán)境中。
銥銠-銥熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為1000~2200℃。
優(yōu)點(diǎn)：Wei一能在1850℃以上的氧化氣氛中使用的熱電偶。
缺點(diǎn)：穩定性和復現性一般，壽命短，容易發(fā)脆，易受鐵污損，電動(dòng)勢率小。
適用：真空、氧化或中性環(huán)境中。
鎢-鉬熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為1200~2400℃。
優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格不貴，可用于還原性氣氛中。
缺點(diǎn)：電動(dòng)勢率低，在1200℃熱電動(dòng)勢的極性轉向，易受碳、氧、硅污損。
適用：真空、還原或中性環(huán)境中。
炭化硼-石墨熱電偶：這種熱電偶推薦測溫上限為2200℃。
優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)勢率高，物理化學(xué)性能穩定，價(jià)格低廉，結構簡(jiǎn)單。
適用：含碳或中性環(huán)境中。
熱電偶
如下圖所示，熱電偶是兩種不同的金屬材料或半導體材料連接成的傳感器件。因此所有熱電偶都是由兩種材料組成的。
標準熱電偶
熱電偶的材料分兩種，一種是指已大量生產(chǎn)和使用，工藝穩定，性能符合專(zhuān)業(yè)標準或國家標準，同時(shí)具有同一份度表的熱電偶材料，這種熱電偶被稱(chēng)為標準熱電偶；
其中，國際電工委員會(huì )對公認的性能較好的熱電偶材料制訂了統一的標準，目前共有8種標準化熱電偶，分別為：
鉑銠10-鉑熱電偶：分度號為S，屬于貴重金屬熱電偶，正極為含銠10%含鉑90%的鉑銠合金，亮白較硬；負極為純鉑，亮白柔軟。
短期工作溫度可達1600℃，長(cháng)期工作溫度為0~1300℃；
優(yōu)點(diǎn)：測量精度高，物理化學(xué)穩定性好，耐熱性、耐氧化、耐腐濁性良好；
具有較優(yōu)越的精確度，由于精度等級高，一般用于準確度要求較高的高溫測量；
再現性良好，可以作為標準使用。
缺點(diǎn)：熱電動(dòng)勢值小，從而使靈敏度較低；
在還元性氣體環(huán)境較脆弱；
補償導線(xiàn)誤差大；
價(jià)格比較高昂，經(jīng)濟成本較高。
鉑銠13-鉑熱電偶：分度號為R，屬于貴重金屬熱電偶，正極為含銠13%含鉑87%的鉑銠合金，亮白較硬；負極為純鉑，亮白柔軟。
R分度號與S分度號相比除熱電動(dòng)勢大15％左右， 其它性能二者幾乎完全相同。
鉑銠30-鉑銠6熱電偶：分度號為B，屬于貴重金屬熱電偶，正極為含銠30%含鉑70%的鉑銠合金，亮白較硬；負極為為含銠6%含鉑94%的鉑銠合金，亮白稍軟。
短期工作溫度可達1800℃，長(cháng)期測量溫度范圍0-1600℃， 自由端在0-50℃ 內可以不用補償導線(xiàn)。
優(yōu)點(diǎn)： 是一種比較理想的測高溫熱電偶，可以短時(shí)間測量1 800℃的高溫；
在常溫下熱電動(dòng)勢非常小不需補償導線(xiàn)；
具有良好的耐氧化、耐腐濁性；
耐熱性與機械強度較R型優(yōu)良。
缺點(diǎn)：中低溫環(huán)境中，熱電動(dòng)勢極小， 600℃以下測定溫度非常不準確；
熱電動(dòng)勢的直線(xiàn)性不好；
屬于貴金屬，價(jià)格高昂。
常見(jiàn)熱電偶大集合
鎳鉻-鎳硅熱電偶：分度號為K，正極為鎳鉻（鎳90%鉻10%），不親磁；負極為鎳硅（鎳97%硅3%），稍親磁（因此可以用磁鐵進(jìn)行判斷）。
短期工作溫度可達1300℃，長(cháng)期工作溫度為0~1200℃。
優(yōu)點(diǎn)：此種熱電偶的熱熱電動(dòng)勢的線(xiàn)性度好，誤差一般在6~8℃；
900℃以下耐氧化性良好；
在金屬熱電偶中，它是非貴重金屬中性能Zui穩定的一種，價(jià)格便宜，應用很廣。
缺點(diǎn)：不適用于還原性氣體環(huán)境，特別是一氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體，在這種情況下，只能測量500℃以下溫度；
低溫環(huán)境下，非線(xiàn)性誤差較大。
鎳鉻硅-鎳硅熱電偶：分度號為N，正極為鎳鉻硅（鎳84%鉻14%硅2%），不親磁；負極為鎳硅（鎳95%硅5%），稍親磁（因此可以用磁鐵進(jìn)行判斷）。
短期工作溫度可達1300℃，長(cháng)期工作溫度為-200~1200℃。
優(yōu)點(diǎn)：熱電動(dòng)勢的線(xiàn)性良好；
1200℃以下耐氧化性良好；
耐熱溫度較K型高，
價(jià)格便宜。
缺點(diǎn)：不適用于還原性氣體環(huán)境；
熱電動(dòng)勢與貴金屬熱電偶相比較經(jīng)時(shí)變化較大。
常見(jiàn)熱電偶大集合
鎳鉻-康銅熱電偶：分度號為E，正極是鎳鉻（鎳90%鉻10%），暗綠；負極為康銅（銅55%鎳45%），亮黃；
短期工作溫度可達800℃，長(cháng)期工作溫度為-200~760℃。
優(yōu)點(diǎn)：它是熱電勢Zui大的一種熱電偶，測量準確度較高，現有熱電偶中感度Zui佳的，價(jià)格低廉。
缺點(diǎn)：極易氧化，不適用于還原性氣體環(huán)境。
銅-康銅熱電偶：分度號為T(mén)，正極是純銅，紅色；負極為康銅（銅55%鎳45%），亮黃；
短期工作溫度可達400℃，長(cháng)期工作溫度為-200~350℃。
優(yōu)點(diǎn)：低溫下特性良好，靈敏度高，是在低溫下應用得很普遍的熱電偶，穩定性好，再現性 良好，高精度，可使用于還元性氣體環(huán)境，并且價(jià)格低廉。
缺點(diǎn)：使用溫度限度低；
正極易氧化；
熱傳導誤差大。
鐵-康銅熱電偶：分度號為J，正極是純鐵，親磁（可用磁鐵判斷）；負極為康銅（銅55%鎳45%），不親磁；
短期工作溫度可達1200℃，長(cháng)期工作溫度為-200~750℃。
優(yōu)點(diǎn)：可以在還元性氣體環(huán)境中使用；
熱電動(dòng)勢較K熱電偶的熱電動(dòng)勢大20%；
線(xiàn)性度好，價(jià)格比較便宜，適用于中溫區域。
缺點(diǎn)：正極易生銹，不能勇于高溫或含硫的介質(zhì)中使用，而且再現性不佳。
需要指出的是，由于S型、K型、B型熱電偶適合于在強的氧化性和弱的還原性氣氛中使用，而J型和T型熱電偶則適合于弱氧化性和還原性氣氛，若使用氣密性比較好的保護管，對氣氛的要求就不太嚴格。
常見(jiàn)熱電偶大集合
非標準熱電偶
另一種熱電偶的生產(chǎn)工藝還不夠成熟，在應用范圍和數量上均不如標準化熱電偶，沒(méi)有統一的分度表，也沒(méi)有配套顯示儀表。這些熱電偶多以滿(mǎn)足某些特殊測量要求，比如超高溫、極低溫、高真空或核輻射環(huán)境。這類(lèi)熱電偶被稱(chēng)為非標準熱電偶。
常見(jiàn)的非標準熱電偶主要有以下幾種：
鎢錸3-鎢錸25/鎢錸5-鎢錸26熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為0~3000℃。
優(yōu)點(diǎn)：在高溫熱電偶中是Zui好的，低溫時(shí)可塑性較好，穩定性較好。
缺點(diǎn)：復現性差，需要單獨分度。
適用：真空、還原或中性環(huán)境中。
鎢-鎢錸26熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為0~3000℃。
優(yōu)點(diǎn)：測溫上限Zui高，電動(dòng)勢率較大。
缺點(diǎn)：復現性差，需要單獨分度；
暴露在空氣中時(shí)，鎢易發(fā)脆。
適用：真空、還原或中性環(huán)境中。
鉑銠20-鉑銠5熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為500~1700℃。
優(yōu)點(diǎn)：測溫上限比S型高，穩定性好，不需要冷端補償。
缺點(diǎn)：易受金屬蒸汽污損，電動(dòng)勢率小。
適用：真空、氧化或中性環(huán)境中。
常見(jiàn)熱電偶大集合
鉑銠40-鉑銠20熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為1000~1850℃。
優(yōu)點(diǎn)：測溫上限較高，穩定性和復現性好，可忽略冷端影響。
缺點(diǎn)：易受金屬蒸汽污損，電動(dòng)勢率小。
適用：真空、氧化或中性環(huán)境中。
銥銠-銥熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為1000~2200℃。
優(yōu)點(diǎn)：Wei一能在1850℃以上的氧化氣氛中使用的熱電偶。
缺點(diǎn)：穩定性和復現性一般，壽命短，容易發(fā)脆，易受鐵污損，電動(dòng)勢率小。
適用：真空、氧化或中性環(huán)境中。
鎢-鉬熱電偶：這種熱電偶推薦測溫范圍為1200~2400℃。
優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格不貴，可用于還原性氣氛中。
缺點(diǎn)：電動(dòng)勢率低，在1200℃熱電動(dòng)勢的極性轉向，易受碳、氧、硅污損。
適用：真空、還原或中性環(huán)境中。
炭化硼-石墨熱電偶：這種熱電偶推薦測溫上限為2200℃。
優(yōu)點(diǎn)：電動(dòng)勢率高，物理化學(xué)性能穩定，價(jià)格低廉，結構簡(jiǎn)單。
適用：含碳或中性環(huán)境中。
