热电偶选型 - 热电偶温度计 - 传感器

选择热电偶要根据使用温度范围、所需精度、使用气氛、测定对象的性能、响应时间和经济效益等综合考虑。
（1）测量精度和温度测量范围的选择
使用温度在1300~1800℃，要求精度又比较高时，一般选用B型热电偶；要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800℃一般选用钨铼热电偶；使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶；在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400℃一般用E型热电偶；250℃下以及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而且精度高。
（2）使用气氛的选择
S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原气氛中使用，J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛，若使用气密性比较好的保护管，对气氛的要求就不太严格。
（3）耐久性及热响应性的选择
线径大的热电偶耐久性好，但响应较慢一些，对于热容量大的热电偶，响应就慢，测量梯度大的温度时，在温度控制的情况下，控温就差。要求响应时间快又要求有一定的耐久性，选择铠装偶比较合适。
（4）测量对象的性质和状态对热电偶的选择
运动物体、振动物体、高压容器的测温要求机械强度高，有化学污染的气氛要求有保护管，有电气干扰的情况下要求绝缘比较高。

■ 安装时应注意的问题
（1）正确使用补偿导线
所使用的补偿线或延伸线，在所补偿的温区内其热电势与热电偶的热电势要一致，正负极不能接反，更不能把异种补偿线接到所用的热电偶上，两个热电极的和补偿导线的接点之间不应存在温度差，否则将产生较大误差。
（2）防止沾污
热电偶丝受沾污后将影响分度值。使热电势产生漂移，降低稳定性，一般认为沾污是热电偶示值不稳定的重要原因，偶丝材料往往受到环境或保护管中杂质的沾污，对于S型热电偶，如果所用陶瓷管中含有铁和硅油等杂质，铂铑丝受铁污染后，热电势将降低，由于硅的存在，硅将被还原成自由硅与铂铑化合成为硅化物，使偶丝发脆。在安装时由于直接接触偶丝，偶丝表面会附上一层油膜，使偶丝受到污染。
（3）热电偶的退火
热电偶出厂时偶丝都要经过退火，但由于焊接、加工和装配仍残留应力和晶粒畸变，如果要求精度比较高时可进行退火，也可在使用温度下用1~2小时再进行测量比较好，正是由于上述原因，热电偶热电势检验前都需经过退火处理。

■ 保护管的选择
（1）保护管的种类
热电偶采用保护管有两种用途，一是防止机械损坏，二是防止各种有害介质的沾污和腐蚀，作保护管材料的很多，主要有：
a、铸铁套管，可使用到800℃。
b、碳钢套管，一般在氧化气氛中使用，可使用到700℃。
c、奥低体不锈钢套管，一般在氧化气氛中使用，也可使用在还原性气氛中，可使用到700℃；
d、铁素体不锈钢套管，可使用在950~1150℃的氧化气体中；
e、高镍合金、镍铬铁合金等套管，可在氧化气氛中使用到1150℃；
f、陶瓷套管，通常在超过金属套管的温度范围使用，如高铝管长期使用温度为1700℃，短期使用可到1800℃，石英管长期使用1100℃，短期使用到1200℃，高温陶瓷管长期使用温度为1300℃，短期使用到1400℃，氧化铍管长期使用温度为1700℃，短期可达2400℃，氧化钍可使用到2700℃。
g、碳化硅套管，可使用到1700℃，耐热震性好。
h、耐蚀合金套管，为适应化工、石油、石化工业特殊腐蚀介质测温需要，对抗腐蚀性好，机械强度高的合金保护管的要求日益迫切，为此我所将耐腐蚀仪表元件用合金材料成果应用于热电偶保护管，使三酸、氢氟酸、氯离子、强碱等介质测温成为可能，详见耐蚀合金材料学术报告。
I、金属陶瓷套管，是由金属和金属氧化物在一起或者单独由金属氧化物制造而成，组织致密、强度高、抗腐蚀。可以在大部分气氛中使用，目前我所已进行二硅化钼套管的批量生产，被广泛用于化工部门。
（2）保护管的选择
根据国内外的资料和我们的经验积累，介绍不同介质和气氛中使用的保护套管，供参考使用。

(3) 补偿导线选择
执行标准：GB/T4989－94

热电偶分度号	补偿导线型号	代号	等级	绝缘层材料及护套材料	使用温度范围 ℃
S或R	SC或RC	SC-G	一般用普通级	V.V V.V	0~70 0~100
		SC-H	耐热用普通级	F.B	0~200
		SC-GS	一般用普通级	V.V V.V	0~70 0~100
K	KCA	KCA-G	一般用普通级	V.V V.V	0~70 0~100
		KCA-H	耐热用普通级	F.B	0~200
		KCA-GS	一般用普通级	V.V V.V	0~70 0~100
		KCA-HS	耐热用精密级	F.B	0~200
	KCB	KCB-G	一般用普通级	V.V V.V	0~70 0~100
	KCB	KCB-GS	一般用精密级	V.V V.V	0~70 0~100
	KX	KX-G	一般用普通级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		KX-H	耐热用普通级	F.B	-25~200
		KX-GS	一般用精密级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		KX-HS	耐热用精密级	F.B	-25~200
N	NC	NC-G	一般用普通级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NC-H	耐热用普通级	F.B	-25~200
		NC-GS	一般用精密级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NC-HS	耐热用精密级	F.B	-25~200
	NX	NX-G	一般用普通级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NX-H	耐热用普通级	F.B	-25~200
		NX-GS	一般用精密级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		NX-HS	耐热用精密级	F.B	-25~200
E	EX	EX-G	一般用普通级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		EX-H	耐热用普通级	F.B	-25~200
		EX-GS	一般用精密级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		EX-HS	耐热用精密级	F.B	-25~200
J	JX	JX-G	一般用普通级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		JX-H	耐热用普通级	F.B	-25~200
		JX-GS	一般用精密级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		JX-HS	耐热用精密级	F.B	-25~200
T	TX	TX-G	一般用普通级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		TX-H	耐热用普通级	F.B	-25~200
		TX-GS	一般用精密级	V.V V.V	-20~70 -20~100
		TX-HS	耐热用精密级	F.B	-25~200

● 产品标号

■ 钨铼热电偶补偿导线
● 产品型号

名称	型号	连结热电偶	线芯代号		绝缘层色标
名称	型号	连结热电偶	正	负	正	负
钨铼3/25补偿导线	WC3	钨铼3-钨铼25 WRe3- WRe25	WPC3	WNC3	红	黄
钨铼5/26补偿导线	WC5	钨铼5-钨铼26 WRe5- WRe26	WPC5	WNC5	红	橙

● 产品特性

名称		50℃		100℃		200℃		往复电阻 Ω
名称		标准	允差 t.d	标准	允差 t.d	标准	允差 t.d	往复电阻 Ω
钨铼补偿导线	WRe3/25	0.528	±3℃	1.145	±3℃	2.602	±5℃	＜1×10-7
钨铼补偿导线	WRe5/26	0.698	±3℃	1.451	±3℃	3.089	±5℃	＜1×10-7

● 产品规格

标准截面	线芯组成		绝缘厚度 (mm)	护套厚度 (mm)	最大外径Max
标准截面	单股	双股	绝缘厚度 (mm)	护套厚度 (mm)	单股a、b	双股a、b
0.5	φ0.8	7×φ0.3	0.8-0.1	0.5	3.7×5.7	3.8×5.9
1.0	φ1.13	7×φ0.43	1.0-0.1	0.5	4.5×7.9	4.7×8.3
1.5	φ1.37	7×φ0.52	1.0-0.1	0.5	4.8×8.5	5.0×8.0
2.5	φ1.76	7×φ0.67	1.0-0.1	0.5	5.2×9.3	5.5×11.1

注：绝缘护套材料包括聚氯乙烯、玻璃丝、氟塑料、石棉、硅胶等。