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热电偶的寿命
我国标准中仅对稳定性有要求。 即规定在某一温度下经 200h ,使用前后热电动势的变化。
但是,尚未发现对使用寿命有规定。日本有关热电偶使用寿命的判断,是依据日本 JIS
(C-1602-1995 )标准中规定的热电偶连续使用时间。对 B、R、 S 型热电偶而言为 2000h,K、
E、J 、 T 型热电偶为 10000h。
在实际使用时,装配式热电偶的热电极丝外通常有保护管,只有在特殊情况下才裸丝使用。
因此,在多数场合下,保护管的寿命决定了热电偶寿命。对热电偶的实际使用寿命的判断,
必须是通过长期收集、积累实际使用状态下的数据,才有可能给出较准确的结果。
1 贵金属热电偶的劣化
贵金属热电偶与廉金属热电偶相比,具有熔点高、抗氧化、化学性能稳定等优点。因此,广
泛用于高温领域。但是贵金属在高温下同样也要发生劣化。
 使用温度
当t ﹥ 1400℃时,铂将发生再结晶,不仅使偶丝抗拉强度下降。而且,会增加气体沿晶粒间
界污染的可能性。因此,对 S 型热电偶而言,长期使用温度不宜超过 1400℃。
 使用气氛
1)在清洁空气、 N2 及CO2 等场合,可安全使用。
2)在高温真空条件下 S 型热电偶的铂极受铑蒸气污染引起热电动势降低,是其主要问题。
因此在高温真空条件下,不能用裸丝形式长期使用。必须加保护管,才勉强用于真空场合。
3)还原性气氛
①由于 H2 的原子半径很小,渗透力极强。在高温下几乎可以渗透所有的保护管,既可以使
Pt 发生氢脆,又能同铂反应,降低其熔点。
②碳或碳化物的存在,可与铂反应生成碳化铂等铂的碳化物而变脆。
③如果耐火材料中含有 Se、 P、 S、 As、 Pb、Al 、 Zn、Cd、 Sn 等元素的化合物,将被还原性
气体还原, 并同 Pt 生成化合物或低熔点合金。 致使 Pt 迅速变脆或断线。 贵金属热电偶同劣
质耐火材料接触,将由于上述原因被玷污。而且,温度越高,反应越激烈。可污染 Pt 的金
属还有: Ni 、Fe、 Cu、Co、 Cr 、Mn 等,它们将影响贵金属热电偶的热电势,其方向随金属
而各异。作者曾发现沈阳冶炼厂铅反射炉用 S 型热电偶,因被硒玷污而在低温下熔断的事实。
玷污物质对贵金属热电偶的影响,如表 1 所示,可供参考。
表1 玷污物质对贵金属热电偶的影响 [1]
污染物 对贵金属热电偶的影响
卤族元素 同 F2、 Cl 2 、Br 2 气体及碱金属氯化物激烈反应
液化石油气( LPG) 在高温下发生气体渗碳,并与 CO 生成羰基而变脆
Cu 可与 Cu 形成合金降低熔点,并使热电动势极大地减少
Rh 急速降低熔点而断线,或形成金属间化合物铂铹合金而脆化断线
Zn 、 Cd 形成很脆的低熔点合金而断线,渗透性强即使是双层保护管也能透过
AL 在高温还原气氛中,同 Pt 形成很脆的低熔点合金而断线
As 极少量的 As 存在,将形成低熔点化合物而挥发,并使合金变脆
Ca 在高温还原性气氛中,因合金化而玷污 Pt ,对纯 Pt 而言其电动势将增大
Si 在还原气氛及高温空气中, Si 同 Pt 形成非常脆的 Pt5 Si2 低熔点化合物,因其熔点低而
断线
2 廉金属热电偶的劣化
K 型热电偶的劣化与