上自儀三廠熱電偶劣化與使用壽命

上海自動化儀表三廠熱電偶直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動勢信號，通過顯示儀表轉換成被測介質的溫度。熱電偶測溫基本原理：將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接 起來，構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個結合點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。熱電偶就是利用這一效應來工作的。下面主要介紹熱電偶劣化與使用壽命：
1、熱電偶的劣化
熱電偶的使用壽命是大家非常關心的事，否則，心中無數(shù)將十分被動。熱電偶的使用壽命與其劣化有關，所謂熱電偶的劣化，即熱電偶經(jīng)使用后，出現(xiàn)老化變質的現(xiàn)象。由金屬或合金構成的熱電偶，在高溫下其內(nèi)部晶粒要逐漸長大。同時合金中含有少量雜質，其位置或形狀也將發(fā)生變化，而且，對周圍環(huán)境中的還原或氧化性氣體也要發(fā)生反應。伴隨上述變化，熱電偶的熱電動勢也將極其敏感的發(fā)生變化。因此熱電偶的劣化現(xiàn)象是不可避免的。
2、熱電偶的使用壽命
熱電偶的劣化是一個量變過程，對其定量很困難，它將隨熱電偶的種類、直徑、使用溫度、氣氛和時間的不同而變化。熱電偶的使用壽命是指熱電偶劣化發(fā)展到超過允許誤差。
①裝配式熱電偶的壽命
我國標準中僅對熱電偶的穩(wěn)定性有要求，即規(guī)定在某一溫度下經(jīng)200h使用前后熱電動勢的變化范圍。但是，尚未發(fā)現(xiàn)對使用壽命有規(guī)定，只有在計量部門判定不合格時才停止使用。轉包生產(chǎn)用的工作用廉金屬熱電偶一般只要求使用一次。在實際使用時，裝配式熱電偶通常有保護管，只有在特殊情況下才裸絲使用。因此，在多數(shù)場合下，保護管的壽命決定了熱電偶壽命。對熱電偶的實際使用壽命的判斷，必須是通過長期收集、積累實際使用狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，才有可能給出較準確的結果。
②鎧裝熱電偶的壽命
由于鎧裝熱電偶有套管保護與外界環(huán)境隔絕，因此套管材質對鎧裝熱電偶的壽命影響很大，必須根據(jù)用途選擇熱電偶絲及金屬套管。當材質選定后，其壽命又隨著鎧裝熱電偶直徑的增大而增加。鎧裝熱電偶同裝配式熱電偶相比，雖有許多優(yōu)點，但很容易發(fā)生劣化。
熱電偶是在科研、工業(yè)生產(chǎn)中常用的溫度傳感器，雖然結構簡單，但是，使用中不注意仍然會產(chǎn)生較大測量誤差。本文主要通過對使用中容易出現(xiàn)的問題，詳細探討了測溫點的選擇、熱電偶的插入深度、響應時間及熱輻射等產(chǎn)生誤差的主要原因，并指出熱電偶不均度、熱電偶使用中應注意的問題，對提高測量精度，延長熱電偶使用壽命有一定幫助。