K型熱電偶知識大全

　　我國工業(yè)上用到的裝配式K型熱電偶作為一種溫度傳感器、K型熱電偶通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用;裝配式K型熱電偶可以直接測量各種生產(chǎn)中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。
　　　　
　　K型熱電偶的優(yōu)點：
　　
　　（1）高溫廉金屬熱電偶，價格便宜，使用廣泛，年產(chǎn)量幾乎占全部金屬熱電偶的一半;
　　
　　（2）復(fù)現(xiàn)性好，熱電動勢與溫度關(guān)系近似線性;，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好。
　　
　　（3）熱電勢大：52。4mV/1300度，熱電勢率高;
　　
　　（4）K型熱電偶抗氧化性能較好，可在氧化性氣氛及空氣中長期使用;能用于氧化性惰性氣氛中。
　　
　　K型熱電偶的缺點：
　　
　　（1）K型熱電偶熱電勢的高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶及貴重金屬熱電偶差，在較高溫度下（例如超過1000℃）往往因氧化而損壞;
　　
　　（2）在250～500℃范圍內(nèi)短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好，即在同一溫度點，在升溫降溫過程中，其熱電勢示值不一樣，其差值可達2～3℃;
　　
　　（3）K型熱電偶負(fù)極在150～200℃范圍內(nèi)要發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變，致使在室溫至230℃范圍內(nèi)分度值往往偏離分度表，尤其是在磁場中使用時往往出現(xiàn)與時間無關(guān)的熱電勢干擾;
　　
　　（4）長期處于高通量中系統(tǒng)輻照環(huán)境下，由于負(fù)極中的錳（Mn）、鈷（Co）等元素發(fā)生蛻變，使其穩(wěn)定性欠佳，致使熱電勢發(fā)生較大變化。
　　
　　（5）K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛中。
　　
　　K型熱電偶補償電纜使用條件
　　
　　1、工作溫度：
　　
　　耐熱用：zui高200℃和260℃兩種。
　　
　　一般用：zui高70℃和105℃兩種。
　　
　　2、zui低環(huán)境溫度：
　　
　　氟塑料絕緣和護套線纜：固定敷設(shè)-60℃，非固定敷設(shè)-20℃。
　　
　　聚氯乙烯絕緣和護套線纜：固定敷設(shè)-40℃，非固定敷設(shè)-15℃。
　　
　　K型熱電偶使用注意問題
　　
　　K型熱電偶通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成。它實際上是一種能量轉(zhuǎn)換器，它將熱能轉(zhuǎn)換為電能，用所產(chǎn)生的熱電勢測量溫度，對于它的熱電勢，我們應(yīng)注意如下幾個問題：
　　
　　1、熱電偶的熱電勢問題，K型熱電偶的熱電勢是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差，而不是熱電偶冷端與工作端兩端溫度差的函數(shù);
　　
　　2、熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢的大小，當(dāng)熱電偶的材料是均勻時，與熱電偶的長度和直徑無關(guān)，只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);當(dāng)熱電偶的兩個熱電偶絲材料成份確定后，熱電偶熱電勢的大小，只與熱電偶的溫度差有關(guān);將兩種
　　
　　3、不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產(chǎn)生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。K型熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
　　
　　K型熱電偶熱響應(yīng)時間的測量
　　
　　測量K型熱電偶的熱響應(yīng)時間實際上是比較復(fù)雜的，不同的試驗條件會產(chǎn)生不同的測量結(jié)果，這是由于受周圍介質(zhì)的換熱率影響，換熱率高，則熱響應(yīng)時間就短。
　　
　　為了使熱電偶的熱響應(yīng)時間具有可比性，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：熱響應(yīng)時間應(yīng)在水流試驗裝置上進行。該裝置的水流速度應(yīng)保持0.4±0.05m/s，初始溫度在5-45℃的范圍內(nèi)，溫度階躍值為40-50℃。在試驗過程中，水的溫度變化應(yīng)不大于溫度階躍值的±1%。被試熱電偶的置入深度為150mm或設(shè)計的置入深度。
　　
　　由于熱電偶在室溫附近熱電勢很小，熱響應(yīng)時間不容易測出，因此國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可采用同規(guī)格的K型熱電偶的熱電極組件替換其自身的熱電極組件，然后進行試驗。
　　
　　試驗時應(yīng)記錄熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于溫度階躍變化50%的時間T0.5，必要時可記錄變化10%的熱響應(yīng)時間T0.1和變化90%的熱響應(yīng)時間T0.9。所記錄的熱響應(yīng)時間，應(yīng)是同一試驗至少三次測試結(jié)果的平均值，每次測量結(jié)果對于平均值的偏離應(yīng)在±10%以內(nèi)。此外，形成溫度階躍變化所需的時間不應(yīng)超過被測試熱電偶的T0.5的十分之一。記錄儀器或儀表的響應(yīng)時間不應(yīng)超過被試熱電偶的T0.5的十分之一。
　　
　　怎樣測量K型熱電偶的絕緣電阻?
　　
　　K型熱電偶一種工業(yè)中常用的溫度儀表，但在使用中，用戶經(jīng)常會碰到一些實際問題，下面就如何測量熱電偶的絕緣電阻進行說明。
　　
　　首先，測量絕緣電阻的方法是：將測量儀器的輸出端接到熱電偶的保護管與熱電極之間以及兩熱電極（在測量端開路時）之間，對于采用陶瓷保護管的熱電偶，用金屬絲在熱電偶陶瓷保護被加熱部位均勻繞15-20匝，作為上限溫度絕緣電阻測試的一極。使用的金屬絲應(yīng)對熱電偶無害。當(dāng)施加試驗電壓的時間到達60s時，記錄儀表指示的絕緣電阻值，然后變換所加試驗電壓的方向，并分別記錄測量結(jié)果，取其中較小值為被試驗K型熱電偶的絕緣電阻值。
　　
　　此外，測量溫度儀表熱電偶絕緣電阻時，應(yīng)符合以下技術(shù)要求：熱電偶應(yīng)按出廠時原有的裝配方式進行絕緣電阻試驗;測量絕緣電阻所用儀表的精度不低于±20%;常溫絕緣電阻的試驗電壓為直流（500±50）V。上限溫度絕緣電阻的試驗電壓直流（10±1）V;測量常溫絕緣電阻的大氣條件為：溫度15-35℃，相對濕度45%，大氣壓力86-106kpa。測試前，K型熱電偶應(yīng)在這樣的大氣條件下放置至少2h。
　　
　　如何區(qū)分K型熱電偶正負(fù)極
　　
　　K型熱電偶是目前在500℃以上的測溫區(qū)用量zui大的金屬熱電偶，其用量是其他金屬熱電偶的總和。今天我們就來了解一下如何區(qū)分它的正負(fù)極。
　　
　　首先我們來了解什么是正負(fù)極。正極（KP）的名義化學(xué)成分為：Ni:Cr≈90:10,負(fù)極（KN）的化學(xué)成分為：Ni:Si≈97。
　　
　　K型熱電偶線性度好、熱電動勢較大，所以能用于氧化性、惰性氣氛中。但K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫、還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛之中。它的正極為含鉻10%的鎳鉻合金（KP），負(fù)極為含硅3%的鎳硅合金（KN）。因此，依據(jù)此特性，用磁鐵可以很方便地鑒別出K型熱電偶的正負(fù)極了。
　　
　　至于其他熱電偶的正負(fù)極區(qū)分也很簡單，首先是鎳鉻—鎳硅熱電偶，它的二根絲有明顯的顏色區(qū)分，有一根是綠色的，一根是灰色的，綠色的就是正極，如果是鎧裝熱電偶絲，就可以用一個小磁性材料，放在負(fù)極面上，也就是灰色的那根絲，如果有吸引力這個就是負(fù)極。