熱電偶是一種應用非常廣泛的測量儀器,在多個行業中都有很重要的作用。其中熱電偶在電爐中的應用也是非常重要的,發揮著至關重要的作用。
電爐中在使用熱電偶的時候對于它的材料也是有一定的要求的。
電爐常用熱電偶的材料要求
耐高溫熱電偶的測溫范圍主要取決于熱電極的高溫性能,也就是說,在高溫介質中,熱電極的物理化學性能越穩定,則由它組成的熱電偶的測溫范圍就越寬。
再顯性好-用相同的兩種熱電極材料的熱電偶,要求它們的電熱性能相而而穩定,這樣能使熱電偶成批生產,并有很好的互換性。
靈敏度高,線性好-要求熱電偶所產生的溫差熱電勢足夠大,并與溫度呈線性關系。
要求熱電偶有為材料除能滿足上述幾點要求外,并希望它的電阻系數和電阻溫度系數盡可能地小,且其價格便宜、貨源充足。電爐用熱電偶,使用時應根據要求進行合理選擇。
目前常用的熱電偶有以下幾種
鉑銠/鉑熱電偶—其分度號為s,正極是90%鉑和10%銠的合金,負極為純鉑絲。這種熱電偶的優點是能容易制備純度極高的鉑銠合金,因此便于復制,且測溫精度高,可作為國際實用溫標中630.74—1064.43℃范圍內的基準熱電偶。其物理化學穩定性高,宜在氧化性和中性氣氛中使用;它的熔點較高,故測溫上限亦高。在工業測量中一般用它測量1000℃以上的溫度,在1300℃以下可長期連續使用,短期測溫可達1600℃。
鉑銠/鉑熱電偶的缺點是：價格昂貴,熱電勢小,在還原性氣體、金屬蒸氣、金屬氧化物及氧化硅和氧化硫等氣氛中使用時會很快受到沾污而變質,故在這些氣氛中使用它須加保護套管,另外,這種熱電偶的熱電性能的非線性較大,在高溫下其熱電極會升華,使銠分子滲透到鉑極中去沾污它,導致熱電勢不穩定。
鎳鉻/鎳硅熱電偶—其分度號為k,正極成分是9—10%鉻、0.4%硅,其余為鎳,負極成分為2.5—3%硅,<0.6%鉻,其余為鎳。這類熱電偶的優點是有較強的抗氧化性和抗腐蝕性,其它學穩定性好,熱電勢較大,熱電勢與溫度的線性關系好,其熱電極材料的價格便宜,可在1000℃以下長期連續使用,短期測溫可達1300℃。
鎳鉻/鎳硅熱電偶的缺點是：在500℃以上的溫度中和在還原性介質中,以及在硫及化物氣氛中使用時很容易被腐蝕,所以,在這些氣氛中工作時必須加保護套管,另外它的測溫精度也低于鉑銠/鉑熱電偶。
鎳鉻/康銅熱電偶—分度號為e,正極鎳鉻成分為9—10%鉻,0.4%硅,其余為鎳;負極康銅分為56%銅和44%鎳。
鎳鉻/康銅熱電偶的很大的優點：熱電勢大,價格便宜。
這種熱電偶的缺點是：不能用來測高溫,其測溫上限為800℃,長期使用時,只限600℃以下,另外,由于康銅合金易受氧化而變質,使用時必須加裝保護套管。
鉑銠30/鉑銠6熱電偶—簡稱為雙鉑銠熱電偶,分度號為b。該熱電偶的正負極都是鉑銠合金,僅僅是合金含量比例不同而巳,正極含銠30%,負極含銠為6%,雙鉑銠熱電偶的抗沾污能力強,在測溫1800℃溫度時仍有很好的穩定性。其測溫精度較高,適用于氧化性、中性介質,可以長期連續測量1400—1600℃的高溫,短期測量可達1800℃。雙鉑銠熱電偶的靈敏度較低,使用時應配靈敏度較高的數顯表。在室溫時溫度對熱電勢的影響極小,故使用時一般不需要進行溫度補償。
銅/康銅熱電偶-其分度號為t,正極為銅,負極為60%銅/40%鎳的合金。其優點是測溫靈敏度較高,熱電極容易復制,價格便宜,低溫性能好,可測量—200℃低溫。但其成分銅易氧化,因此一般測溫上限不超過300℃。