了解鎧裝熱電偶性能指標，正確選用鎧裝熱電偶

鎧裝熱電偶是在熱電極之間及熱電極與金屬保護套管之間填充了氧化鎂或氧化鋁等絕緣粉末制成。上海自動化儀表三廠在本文對鎧裝熱電偶的高溫耐久性、絕緣電阻、熱傳導誤差、響應時間、寄生熱電勢等物理特性做介紹，全面鎧裝熱電偶性能了解，對儀表工選用長壽命鎧裝熱電偶有幫助。

儀表工一般會接觸到的鎧裝熱電偶外徑從φ0.5mm到φ8mm，鎧裝熱電偶的結構形式由金屬保護套管的材料、外徑、測溫接點的樣式、熱電極的種類等決定。

1、鎧裝熱電偶高溫使用壽命

鎧裝熱電偶的使用溫度上限主要由保護管材料、外徑、熱電極種類、熱電極偶絲直徑以及測溫氣氛來決定。通常國產廉金屬鎧裝熱電偶(分度號K、E、T、J)保護管材質為不銹鋼SUS304或1Cr18Ni9Ti，在不考慮其他影響因素情況下，SUS304或1Cr18Ni9Ti熱電偶保護管材料在空氣中的連續使用溫度為900℃，保持耐久性的最高使用溫度是600℃-700℃；國產貴金屬鎧裝熱電偶(分度號S、B、R)保護管材質為不銹鋼GH3030或GH3039。上自儀三廠生產的鎧裝熱電偶保護管材料的實際使用溫度往往低于熱電偶分度表提供的溫度范圍，鎧裝熱電偶實際使用溫度應該以保護管材料最高使用溫度和不同直徑偶絲的最高溫度中低值的為準！

在這里不得不說鎧裝熱電偶使用溫度和使用壽命的事情：比如儀表工看到資料上標注K分度號熱電偶的測量范圍是0-1300℃，現場實際溫度是900-1050℃，如果簡單選用常規K型鎧裝熱電偶測溫，那么鎧裝熱電偶現場實際使用情況反饋就是熱電偶能準確測溫，但使用壽命很短！問題出在哪里？看看本文就清楚了。

2、鎧裝熱電偶絕緣電阻

熱電偶廠家說明書上對鎧裝熱電偶絕緣電阻是這樣介紹：鎧裝熱電偶長度＜1000mm，絕緣電阻≥1000MΩ；鎧裝熱電偶長度＞1000mm，絕緣電阻≥1000MΩ×m，這個數據是室溫時的鎧裝熱電偶絕緣電阻值。

鎧裝熱電偶套管與熱電極之間的絕緣電阻與鎧裝熱電偶外徑的大小無特定關系，外徑大，鎧裝熱電偶絕緣電阻未必高。據實驗推知，是溫室電阻值越大，一旦達到高溫后鎧裝熱電偶絕緣電阻的下降率就越高；室溫時只有幾千兆歐電阻值的產品，器高溫電阻值卻趨于一個定值。因此，要想從室溫下的絕緣電阻的數據推知高溫時的絕緣電阻是不可能的。

在鎧裝熱電偶實際應用時，如果對地的絕緣電阻不能忽略，則在訂購鎧裝熱電偶時必須指明室溫及高溫時鎧裝熱電偶絕緣電阻值的技術要求。

3、鎧裝熱電偶熱傳導誤差

鎧裝熱電偶插入溫度保持一定值的測溫場所時，因鎧裝熱電偶插入深度不同，測出的溫度就不一樣。或者，當鎧裝熱電偶插入深度不適當時，即使經歷很長時間，測溫接點的溫度也很難達到測溫的溫度，這種情況與鎧裝熱電偶的外徑、保護管材料、熱電極的粗細、鎧裝熱電偶安裝方法以及被測物體的大小或測溫氣氛等因素有關系。大量實驗數據表明：沿鎧裝熱電偶套管出現不同的溫度分度和熱傳導，從而使測溫接點受到影響，于是測溫點的溫度便低于被測溫度，出現了熱傳導誤差。

當然鎧裝熱電偶的直徑越小，鎧裝熱電偶插入深度所引起的誤差就越小，這就是φ0.5mm等細小直徑鎧裝熱電偶特別有利于測量局部溫度的原因。儀表工在鎧裝熱電偶選型過程中是需要綜合考慮鎧裝熱電偶直徑、插入深度，這會直接關系測溫的的傳導誤差和使用壽命。

4、鎧裝熱電偶響應時間

鎧裝熱電偶和裝配式熱電偶相比測溫滯后性小，這是因為鎧裝熱電偶響應時間除了與鎧裝熱電偶的熱容量、熱傳導率等因素有關外，還因被測對象(氣體或液體)以及被測量對象的狀態(靜止或流動)而不同。當測量氣氛為空氣等熱傳導率很差的流體或測量隨時間變化的溫度時，為了減小鎧裝熱電偶響應時間(即大家常說的提高靈敏度)，并將測量誤差減至更小程度，最好使用較細直徑的鎧裝熱電偶。切記：鎧裝熱電偶直徑變小，其使用壽命和最高使用溫度也隨之降低，兼顧響應時間、測量準確度、使用壽命和使用溫度的熱電偶直徑選擇才是明智的。

5、鎧裝熱電偶寄生熱電勢

影響鎧裝熱電偶性能的主要因素是寄生熱電勢，因熱應力所引起的寄生熱電勢比機械應力引起的寄生熱電勢大。鎧裝熱電偶熱電極的寄生熱電勢是鎧裝熱電偶的制造過程、裝配過程以及測溫狀態所受機械應力和熱應力大小的反映，同時也是對現場溫度測量精度產生重大影響的重要因素。儀表工在安裝鎧裝熱電偶過程中反復彎曲鎧裝熱電偶是會增大寄生熱電勢的，這就是鎧裝電偶可以彎曲，同時不宜多次彎曲。