热电偶型号及测温范围总结.doc

热电偶产品分类总结南京万达仪表厂 / 2010-03-11一、铠装热电偶1、应用通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机配套使用。直接测量各种生产过程中的0-1300范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。2、特点热响应时间少，减少动态误差；可弯曲安装使用；测量范围大；机械强度高，耐压性能好。3、工作原理铠装热电偶的电极有两根不同导体材质组成。当测量与参比端存在温差时，就会产生热电势，工作仪表便显示出热电势所对应的温度值。 4、测量范围 型号分度号允许等级允差值测量范围允差值测量范围WRNKK1.5-40-3752.5-40-3330.004t375-10000.075t1333-1200WRMKN1.5-40-3752.5-40-3330.004t375-10000.075t1333-1200WREKE1.5-40-3752.5-40-3330.004t375-8000.004t333-900WRFKJ1.5-40-3752.5-40-3330.004t375-7500.004t333-750WRCKT1.5-40-1251-40-1330.004t125-3500.075t133-350WRPKS10-11002.50-600 0.003（t-1100）1100-16000.0025t600-1600 5、常温绝缘电阻GH3030良好的抗氧化性与加工性能，测温热电偶保护管、高温氧化气氛下使用GH3039Ni/Cr/Mo800下有足够的持久强度、良好的冷热疲劳性能和抗渗碳性能，易于焊接、冷冲压成型1Cr18Ni9Ti 奥氏体不锈钢的牌号（钢号）。1平均碳含量为0.1；Cr18合金元素“铬”，平均含量为18；Ni9合金元素“镍”，平均含量9；Ti合金元素“钛”，平均含量1.5。奥氏体型不锈钢一般属于耐蚀钢，是应用最广泛的一类钢，其中以18-8型不锈钢最有代表性，它是有较好的力学性能，便于进行机械加工、冲压和焊接。在氧化性环境中具有优良的耐腐蚀性能和良好的耐热性能。但对溶液中含有氯离子（CL-）的介质特别敏感，易于发生应力腐蚀。安装固定形式：1、无固定装置，2、固定卡套式螺纹，3、活动卡套螺纹，4、固定卡套法兰盘，5、活动卡套法兰测量端结构形式：1绝缘式、2接壳式接线盒形式：2防喷式、3防水式、6圆接插式、7扁接插式、8手柄式、9带补偿导线式附加装置形式：M接触块式，G包箍式感温元件材料：P铂老10铂、M镍铬硅-镍硅、N镍铬-镍硅、E镍铬-铜镍、C铜-铜镍、F铁-铜镍偶丝对数：无单支，2双支6、型号命名 W温度仪表/R电热偶/感温元件材料/K铠装式/偶丝对数/安装固定形式/接线盒形式/工作端形式/附加装置形式7、选型须知 型号、分度号、精度等级、安装固定形式、保护管材质、长度或插入长度。二、装配热电偶1、特点装配简单，更换方便；压簧式感温元件，抗振性能好；测量范围大；机械强度高，耐压性能好。2、感温元件 M镍铬硅-镍硅、N镍铬-镍硅、E镍铬-铜镍、C铜-铜镍、F铁-铜镍3、接线盒形式2防喷式、3防水式、4隔爆式4、保护管直径0-16、120、216高铝质管、320高铝质管5、工作端形式 G变截面、K铠装元件、M端面、T弹性铠装元件5、安装形式垂直管道安装形式、倾斜管道安装形式、变曲管道安装形式、法兰安装形式。镍铬硅-镍硅热电偶是一种新型的镍基合金测温材料，是国际上近20年来在贱金属热电偶合金材料研究方面取得唯一的重大成果。它的主要特点是，在1300以下，高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好。其技术指标如下： 1、测温范围：- 2001300 2、测温精度： 1% t 3、规格尺寸：300，500，750，1000，1200（mm）镍铬镍硅（镍铝）热电偶（分度号为K）的正极为含铬10%的镍铬合金（KP），负极为含硅3%的镍硅合金（KN）。它的负极亲磁，依据此特性，用磁铁可以很方便地鉴别出热电偶的正负极。它的特点是，使用温度范围宽，高温下性能稳定，热电动势与温度的关系近似线性，价格便宜，因此，它是目前用量最大的一种热电偶。 K型热电偶适于在氧化性及惰性气氛中连续使用。短期使用温度为1200，长期使用温度为1000。经过选择后优质K型热电偶可以作为标准，用以分度工作用镍铬-镍硅等贱金属热电偶。在这种热电偶的两极添加金属钇及镁等元素，抗氧化性能可进一步提高，最高使用温度可达到1300。为了充分发挥贱金属价格便宜的优点，在同一测温场所中，可多安装几支热电偶，利用其灵敏度高和热电特性近似线性的特点，达到准确测量的目的。我国已经基本上用镍铬镍硅热电偶取代了镍铬镍铝热电偶。国外仍然使用镍铬镍铝热电偶。两种热电偶的化学成分虽然不同，但其热电特性相同，使用同一分度表。K型热电偶是抗氧化性较强的贱金属热电偶。不适宜在真空、含碳、含硫气氛及氧化与还原交替的气氛下裸丝使用。当氧分压较低时，镍铬极中的铬将则优氧化（也称绿蚀），使热电动势发生很大变化。但金属气体对其影响较些因此，多采用金属制热电偶保护管。 K型热电偶有以下缺点： 1、热电动势的高温稳定性较N型热电偶及贵金属热电偶差。在较高温度下，往往因氧化而损坏。在氧化性气氛中，直径3.2mm的K型热电偶，在1100，1200下经650h左右，均超过0.75级允许误差；但N型热电偶在相同条件下，经过1000h，其热电动势的最大变化为96.6V（2.6）。在1250下经过1000h后仍未超差。 2、在250550范围内短期热循环稳定性不好，即使在同一温度点上，在升降温过程中其热电动势值也不一样，其差值可达25。 3、K型热电偶的负极，在150200范围内要发生磁性转变，致使在室温至230范围内，分度值往往偏离分度表，尤其在磁场中使用时，长出现与时间无关的热电动势干扰。 4、长期处于高通量中子流辐照的环境下，由于负极中的Mn，Co等元素发生蜕变，使其稳定性欠佳，导致热电动势发生较大变化。 K型热电偶的分度号以前为EU-2，现为K。K型热电偶丝推荐使用温度范围： 直径（mm）长期使用最高温度（）短期使用最高温度（）0.37008000.58009000.81.090010001.21.5100011002.02.5110012003.212001300镍铬硅镍硅热电偶（分度号为N）是70年代由澳大利亚的Burley等人首先研制出来的。它是一种新型镍基合金测温材料，也是国际上近20年来在贱金属热电偶合金材料研究方面取得唯一的重大成果。有可能取代其余四扎种贱金属热电偶，目前正在引起人们的高度重视。它的主要特点是，在1300以下，高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐射及耐低温性能也好。在-2001300范围内，有全面取代贱金属热电偶与部分代替S热电偶的趋势。 N型热电偶的主要特性有以下五点： 1、高温抗氧化能力强，长期稳定性好。针对K型热电偶镍铬极中Cr，Si元素择优氧化引起合金沉成分不均匀、热电动势漂移等问题，在N型热电偶的正极中增加Cr，Si含量使镍铬合金的氧化模式由内氧化转变成外氧化，致使氧化反应仅在表面进行；又在负极中增添溶质元素Mg与Si，尽管Si含量增大要降低热电动势，但可使金属与氧化物间的钝化膜更加致密。并因Mg与Si择优氧化形成扩散势垒，阻止“绿蚀”现象向内部扩散，抑制进一步氧化发生。对在1200下经过1000h的K，N型热电偶的正极进行显微结构观察表明，K型热电偶的氧化层很厚，近1mm，而N型热电偶却几乎看不到氧化膜的成长。又因K型热电偶负极中含有Mn，虽有调整热电动势的作用，但却极大地影响了它的高温稳定性。为此，N型热电偶中不再添加Mn。因此，它的高温稳定性与使用寿命较K型热电偶明显提高。 2、在250550范围内的短期热循环稳定性好。K型热电偶在上述温度范围内循环使用时，因其显微结构发生变化，形成短程有序结构（即所谓的K状态），致使其热电动势不稳定，而N型热电偶能消除此种短期不稳定性。在Ni-Cr二元合金中，Cr含量在5%30%的范围内，存在着原子晶格结构的有序无序转变，但在此成分范围内，有一个很小的区域，即Cr含量为14%16%左右时，例如Cr含量为14.2%的镍铬硅合金，将不因结构上有序无序的转变而引起热电动势值有较大的变化。实验结果也证明，无论是经退火或时效的N型热电偶样品，在250550范围内的升降温过程中，热电动势的变化不超过10V。 3、在250550范围内抑制了磁性转变，不再出现热电动势明显地不规则变化。K型热电偶负极，约在170发生磁性转变，在Secheck系数与温度关系曲线上有拐点。为此，对N型热电偶的负极合金成分作了很大调整，基本上不含Mn，Al，Co元素，Si含量也有较大提高，从而抑制了新型合金的磁性转变，使其转变温度降到室温以下。因此，N型热电偶不会因磁性变化造成热电动势值偏离分度表。 4、在中子辐照环境下具有良好的稳定性。在中子积分通量小于1020/cm2的条件下，K型热电偶具有良好的耐辐照能力，而N型热电偶在K型热电偶的基础上，又取消了易蜕变元素Mn，Co等，因此，N型教K热电偶具有更好的耐核辐照的能力。 5、在4001300范围内，N型热电偶热电特性的线性比K型好。在4001300范围内，N型热电偶非线性误差仅占1300热电动势的0.4%，而K型热电偶在相同范围内的非线性误差占1300的1.75%，比N型热电偶大得多。当然N型热电偶与K型热电偶相比，在低温范围内（-200400）的非线性误差较大，同时材料教硬，难于加工。 N型热电偶丝推荐使用温度范围： 直径（mm）长期使用最高温度（）短期使用最高温度（）0.37008000.58009000.81.090010001.21.6100011002.02.5110012003.212001300铂铑30-铂铑6热电偶（分度号为B） 该种热电偶是60年代发展起来的一种典型的高温热电偶。它的正极为含铑30%的铂铑合金（BP）负极为含铑6%的铂铑合金（BN）。因两极均为铂铑合金，故简称为双铂铑热电偶。 B型热电偶的特点是，在室温下热电动势极小（25时为-2V，50时为3V），故在测量时一般不用补偿导线，可以忽略参考端温度变化的影响。它的长期使用温度为1600，短期使用温度为1800。铂铑6合金的熔点为1820，限制其使用温度上限。双铂铑热电偶的电动势率较小，因此，需配备灵敏度较高的显示仪表。 B型热电偶适宜在氧化性或中性气氛中使用，也可以在真空环境下短期使用，即使在还原性气氛下使用，其寿命也是R、S型热电偶的1020倍。因R及S型热电偶在高温下，将发生铂铑正极向负极扩散的现象，引起热电偶劣化，为了防止上述现象的发生，在铂中添加铑制成铂铑合金，不仅可以改善耐热性能，而且还可以提高合金对铂的热电动势率。当铑含量在20%以下时，铂铑合金对铂的热电动势急增，但超过此值，随铑含量的增加，变化不大，且显著硬化，加工困难。故此类合金中铑含量不能超过40%（重量比）。 铂铑合金比纯铂的晶粒长度倾向小，而且，随铑含量的增多而减少，并可使热电性能更稳定，机械强度更高。因此，双铂铑热电偶在1800的高温测量中得到广泛应用。双铂铑热电偶的分度号以前为LL-2，现为B。铂铑10-铂铑热电偶（分度号为S） 自1885年Le-chatelier发明铂铑10-铂铑热电偶以来，已有100多年的历史，对其性能及制造工艺曾作过详细研究。该种热电偶正极的明义成分为含铑10%的铂铑合金（代号为SP），负为纯铂（代号为SN）。 该种热电偶的特点是热电性能稳定、抗氧化性强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用。长期使用温度为1400，超过此温度时，即使在空气中，纯铂丝也将因再结晶致使晶粒粗大。故长期使用温度限定在1400以下，短期使用温度为1600。在所有的热电偶中，它的准确度等级最高，通常用作标准或作为测量高温的热电偶，它的使用温度范围广、均质性及互换性好。 S型热电偶的缺点是价格昂贵，电极丝直径很细（0.350.5mm)，机械强度较低；与其它热电偶相比，它的热电势比较小，热电动势率平均为9V/，因此需配用灵敏度高的显示仪表；该种热电偶不适合于在还原性气氛或含金属蒸气的条件下使用，尤其应避免接触有机物、铁、硅、H2及CO等等。在真空下只能短期使用。铂在不太高温度下易发生再结晶及晶粒长大现象，不仅使高温强度降低，而且容易引起污染，致使热电偶性能不稳定。铂铑10-铂热电偶的分度以前为LB-3，现为S。铂铑13-铂铑热电偶（分度号为R） 该种热电偶的正极为含铑的铂铑合金（RP），负极为纯铂（RN）。同S型热电偶相比，它的热电动势率大15%左右，其它性能几乎完全相同。该种热电偶在日本产业界，作为高温热电偶用得最多，但在1981年以前的日本工业技术标准（JIS）中铂铑合金的铑含量为12.8%，同现行的R型热电偶相比，在1550下，其热电动势约低100V，这点请注意。在真空、还原或含金属蒸气的条件下使用，均要受到玷污。长期使用温度一般不应超过1400。镍铬康铜热电偶（分度号为E）是一种较新的热电偶，它的正极为镍铬合金（EP），负极为铜镍合金（EN），1964年被纳入美国国家标准。它的最大特点是，在常用热电偶中其热电动势率最大，即灵敏度最高。在-200时其热电动势率为25V/，至700时为80V/，比K型热电偶高一倍，较J型热电偶高20%左右。此种热电偶的应用不如K型广泛，但在要求灵敏度、热导率低，可容许大电阻的条件下，常常选用。使用中的限制条件与K型热电偶相同。它适宜在-250870范围内的氧化或惰性气氛中使用，尤其适宜在0以下使用。而且在湿度大的情况下，较其它热电偶耐腐蚀。E型热电偶丝推荐使用温度范围： 直径（mm）长期使用最高温度（）短期使用最高温度（）1.24505501.65506502.05506502.56507503.2750900 铁康铜热电偶（分度号为J）的正极为纯铁（JP），负极为铜镍合金康铜（JN）。它的特点是价格便宜。J型热电偶既可用于氧化性气氛（使用温度上限为750），也可用于还原性气氛（使用温度上限为950），并且耐H2及CO气体腐蚀，在含碳或铁的条件下使用也很稳定，多用于化工厂。J型热电偶不能在高温（540）含硫的气氛中使用，而且，铁热电极容易生锈，因此对电极进行防锈处理是很必要的。如果使用温度超过538，铁极氧化速度很快，因此，在高温下连续使用时，最好选用粗的热电极丝。J型热电偶丝推荐使用温度范围： 直径（mm）长期使用最高温度（）短期使用最高温度（）0.3 0.53004000.81.01.24005001.62.05006002.53.2600750 铜康铜热电偶（分度号为T）的正极为纯铜（TP），负极为康铜（TN，铜镍合金）。其主要特点是，在贱金属热电偶中它的准确度最高，热电极丝的均匀性好。它的使用温度范围是-200350。因铜热电极易氧化，并且氧化膜易脱落，故在氧化性气氛中使用时，一般不超过300。在低于-200以下使用时，热电动势随温度迅速下降，而且铜热电极的热导率高，在低温下易引入误差。T型热电偶在工业上通常用来测量300以下的温度。它的分度以前为CK，现为T。T型热电偶丝推荐使用温度范围：直径（mm）长期使用最高温度（）短期使用最高温度（）0.21502000.3 0.52002501.02503001.6350400三、防爆热电偶1、特点多种防爆形式，防爆性能好；压簧式感温元件，抗振性能好；测量范围大；机械强度高，耐压性能好。2、工作原理防爆热电偶是利用间隙隔爆原理，设计具有足够强度的接线盒等部件，将所有会产生火花、电弧和危险温度的零部件都密封在接线盒腔内，当腔内发生爆炸时，能通过接合面间隙熄火和冷却，使爆炸后的火焰和温度不传到腔外，从而进行隔爆。 3、温度组别 防爆热电偶的温度级别按其外露部分允许最高面温度分为T1-T6 温度组别允许最高表面温度T1450T2300T3200T4135T5100T6854、接线盒形式 4防爆式5、保护管直径 0-166、工作端形式 G-变截面四、铠装热电阻 1、应用通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机配套使用。直接测量各种生产过程中的-200-500范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 2、特点 热响应时间少，减少动态误差；直径小，长度不受限制；测量精度高；进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定。 3、工作原理 利用物质在温度变化时，其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。 4、偶丝直径材料 偶丝形式单支式双支式套管直径3、4、5、6、84、5、6、8套管材质1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni9Ti 5、接线盒形式 2防喷式、3防水式、6圆接插式、7扁接插式、9补偿导线式 6、直径 3-3、4-4、5-5、6-6、8-8 7、安装固定形式 1无固定装置，2固定卡套式螺纹，3活动卡套螺纹，4固定卡套法兰盘，5活动卡套法兰 五、装配热电阻 1、感温元件材料 P-铂、C-铜2、接线盒形式 2-防喷式、3-防水式 3、保护管直径 0-16、1-12 4、工作端形式 G-变截面六、防爆热电阻 1、工作原理 隔爆热电阻是利用间隙隔爆原理，设计具有足够强度的接线盒等部件，将所有会产生火花、电弧和危险温度的零部件都密封在接线盒腔内，当腔内发生爆炸时，能通过接合面间隙熄火和冷却，使爆炸后的火焰和温度传不到腔外，从而进行隔爆。 2、常温绝缘电阻 防爆电阻在环境温度为15-35，相对湿度不大于80%，试验电压为10-100V（直流）电极与外套管之间的绝缘电阻1000m 1、感温元件材料 P-铂、C-铜3、接线盒形式 4-防爆式 4、保护管直径 0-16、1-12 5、工作端形式 G-变截面七、带温度变送器热电偶（阻）1、应用通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机配套使用，输出4-20mA。直接测量各种生产过程中的0-1800范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 2、特点 二线制输出4-20mA，抗干扰能力强；节省补偿导线及安装温度变送器费用；测量范围大；冷端温度自动补偿，非线性校正电路。 3、工作原理 热电偶（阻）在工作状态下所测得的热电势（电阻）的变化，经过温度变送器的电桥生产不平衡信号，经放大后转换成为4-20mA的直流电信号给工作仪表，工作仪表便显示所对应的温度值。 4、输出信号：4-20mA，负载电阻250，传输导线电阻100。 5、输出方式：二线制 6、允差等级：0.1、0.2、0.5 7、供电电源：24V.DC10% 8、防护等级：IP65 9、绝缘电阻：仪表输出接线端子与外壳之间的绝缘电阻应不小于50 10、热响应时间：当温度出现阶跃变化时，仪表的电流输出信号变化至相当于该阶跃变化的50%所需的时间，通常以t0.5表示当温度变送器的阶跃响应稳定时间不超过热电偶（阻）响应稳定时间t0.5发五分之一时，则用热电偶（阻）热响应时间作为仪表的热响应时间： 当温度变送器的阶跃响应稳定时间不超过热电偶（阻）热响应稳定时间t0.5二分之一时，则用稳定变送器热响应时间作为仪表的热响应时间； 11、接线盒形式：2-防喷式 12、保护管直径：0-16、1-20、2-16高铝质管、3-20高铝质管八、带温度变送器防爆热电偶（阻）1、应用通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机配套使用，输出4-20mA。直接测量生产现场存在碳氢化合物等爆炸物的-200-1300范围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 2、工作原理防爆热电偶利用间隙隔爆原理，当腔内发生爆炸时，能通过接合面间隙熄火和冷却使爆炸后的火焰温度传不到腔外，从而进行防爆。热电偶（热电阻）产生的热电势（电阻）经过温度变送器的电桥产生不平衡信号，经放大后转换成为4-20mA的直流电信号给工作仪表，工作仪表便显示出所对应的温度值。 3、输出信号：4-20mA，DC。 4、输出方式：二线制 5、精度等级：温度变送器精度等级：0.1、0.2、0.5显示器精度等级：模拟指示式2.5级；数字显示式1.0级。6、绝缘电阻：仪表输出接线端子与外壳之间的绝缘电阻应不小于507、热响应时间：当温度出现阶跃变化时，仪表的电流输出信号变化的50%所需的时间，通常以t0.5表示当温度变送器的阶跃响应稳定时间不超过热电偶（阻）热响应稳定时间t0.5表示当温度变送器的阶跃响稳定时间不超过热电偶（阻）热响应稳定时间t0.5的五分之一时，则用热电偶（阻）热响应时间作为仪表的热响应时间： 当温度变送器的阶跃响应稳定时间不超过热电偶（阻）热响应稳定时间t0.5二分之一时，则用温度变送器热响应时间作为仪表的热响应时间。8、接线盒形式 4防爆式9、工作端形式 G变截面10、显示形式 M模拟、S数字显示11、附加安装形式 无正常安装、Z分离安装九、SBW系列温度变送器 1、概述 SBW系列热电偶、热电阻温度