热电偶的原理及构造.docx

浅谈仪表设备之热电偶
作者：李俊明 单位：延长中立能源项目技术部
摘要：为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一一热电偶，与伯热电阻一起，约占整个温度
传感器总量的 60%热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量各种生产过程中 -40〜化，但 金属气体对其影响较小，因此，多采用金属制保护管。
K型热电偶的缺点：
（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，由于负极中的镒（M n）、钻（C o）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。
馍铭硅—馍硅热电偶（分度号为N）
该热电偶的主要特点是： 在 1300℃ 以下调温抗氧化能力强， 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，另外，在 400〜1300°范围内，N型热电偶的热电特性的线性比K 型偶要好；但在低温范围内（-200〜400°）的非线性误差较大，同时，材料较硬难于加工。
铜—铜馍热电偶（分度号为T）
T 型热电电偶 , 该热电偶的正极为纯铜，负极为铜镍合金（也称康铜），其主要特点是：在
贱金属热电偶中，它的准确度最高、热电极的均匀性好；它的使用温度是 -200〜350°,因铜热电 极易氧化，并且氧化膜易脱落，故在氧化性气氛中使用时，一般不能超过 300、在-200〜300° 范围内，它们灵敏度比较高，铜一康铜热电偶还有一个特点是价格便宜，是常用几种定型产品中 最便宜的一种。
铁—康铜热电偶（分度号为J）
J型热电偶，该热电偶的正极为纯铁，负极为康铜（铜馍合金），具特点是价格便宜 ，适用于
真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从 -200〜800。，但常用温度只是500°以下，因为超过这
个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采用粗线径的丝材，尚可在高温中使用且有较长的寿命； 该热电偶能而t氢气（H 2）及一氧化碳（CO）气体腐tEt但不能在高温（例如 500°）含硫（S） 的气氛中使用。
馍铭—铜馍（康铜）热电偶（分度号为E）
E型热电偶是一种较新的产品，它的正极是馍铭合金，负极是铜馍合金（康铜），其最大特 点是在常用的热电偶中，其热电势最大，即灵敏度最高；它的应用范围虽不及K型偶广泛，但在 要求灵敏度高、热导率低、可容许大电阻的条件下， 常常被选用；使用中的限制条件与K型相同， 但对于含有较高湿度气氛的腐蚀不很敏感。
除了以上8种常用的热电偶外， 作为非标准化的热电偶还有鸨铢热电偶， 钳铐系热电偶，钺
错系热电偶，铝铝系热电偶和非金属材料热电偶等。
卜表所列的是常用热电偶的材料规格和线径使用温度的关系:
热电偶分度号
热电极材料
线径与作用温度的关系
（C）
正极
负极
线径（mm）
长期
短期
S
钳铐10
纯钳
①
1300
1600
R
钳铐13
纯钳
①
1300