熱電偶的優(yōu)缺點與選型

  熱電偶是測量中高溫介質(zhì)溫度中常用的測溫傳感器，為實現(xiàn)測溫準(zhǔn)確，安裝合理、選型適合，并根據(jù)實際使用狀況需要選擇溫度補(bǔ)償措施確實必要，而且可以有效地防止和避免熱電偶溫度傳感器的損壞，節(jié)約運行成本，保障測溫的連續(xù)性、提升測溫的精確度與準(zhǔn)確性，本文主要對熱電偶溫度傳感器的選型和使用問題進(jìn)行簡要探討。
一、幾種常用熱電偶傳感器的主要優(yōu)缺點和選型原則
1、幾種常用的熱電偶的主要優(yōu)缺點
1）S型熱電偶
      S型熱電偶為貴金屬熱電偶，它的長期高使用溫度為1300℃，短期高使用溫度為1600℃，S型熱電偶在熱電偶系列中精度高，穩(wěn)定性好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長，它的物理、化學(xué)性能良好，熱電勢穩(wěn)定性及在高溫下抗氧化性能好，適于氧化和惰性氣氛中，它的不足之處是熱電勢及電勢率較小，靈敏度低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度差，對污染很敏感，材料昂貴。
2）R型熱電偶
      R型熱電偶為貴金屬熱電偶，長期使用最高溫度為1300℃，短期使用最高溫度為1600℃，R型熱電偶的綜合性能與S型熱電偶相當(dāng)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)R型熱電偶的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性比S型熱電偶好，R型熱電偶的不足之處;是熱電勢及熱電勢率較小，靈敏度低，高溫.下機(jī)械強(qiáng)度下降，對污染敏感，材料昂貴。
3）B型熱電偶
      B型熱電偶為貴金屬熱電偶，長期使用最高溫度為1600℃，短期使用最高溫度為1800℃，精度高，穩(wěn)定性能好，測溫溫區(qū)寬，使用壽命長，測溫上限高，它還適宜用于氧化性和惰性氣氛中，也可短期用于真空中，但不適用于還原性氣氛或含有金屬或非金屬蒸汽氣氛中，參考端不用補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行補(bǔ)償，不足.之處是熱電勢及熱電勢率較小，靈敏度低，高溫下機(jī)械強(qiáng)度下降，抗污染能力差，材料昂貴。
4）K型熱電偶
      K型熱電偶為廉金屬熱電偶，有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價格便宜等優(yōu)點，能用于氧化性，惰性氣氛中，但不能直接在高溫下用于硫介質(zhì)中以及還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中。
5）N型熱電偶
      N型熱電偶為廉金屬熱電偶，線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，抗氧化性能強(qiáng)，價格便宜，不受短程有序化影響等優(yōu)點，其綜合性能優(yōu)于K型熱電偶，缺點是在高溫下不能直接用于硫介質(zhì)中以及還原性或還原、氧化交替的氛圍和真空中。
6）E型熱電偶
      E型熱電偶為廉金屬熱電偶，電動勢之大，宜制成熱電堆，測量微小的溫度變化，對于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏，宜于濕度較高的環(huán)境，缺點是不能直接在高溫下用于硫介質(zhì)及還原性氣氛中，熱電均勻性較差。
7）J型熱電偶
      J型熱電偶是一種廉金屬熱電偶，線性度好，熱電動勢較大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性較好，價格便宜，可用于真空、氧化、還原和惰性氣氛中，但正極鐵在高溫下氧化較快，故使用溫度受到限制，不能無保護(hù)直接在高溫下用于硫化氣氛中。.
8）T型熱電偶
      T型熱電偶是一種測量低溫的廉金屬熱電偶，具有線性度好，熱電動勢大，靈敏度高，穩(wěn)定性和均勻性好，價格便宜等優(yōu)點，特別是在-40~300℃溫區(qū)使用穩(wěn)定性更好，缺點是正極銅在高溫下抗氧化性能不大好以及上限溫度受到限制。
2、熱電偶的選型

1）測量精度和溫度測量范圍的選擇
    使用溫度在1300~1600℃，精度要求高時一般選用B型熱電偶；使用溫度在1100~1300℃，一般要求選用S型熱電偶和R型熱電偶；在400~1100℃時一般用K型熱電偶和N型熱電偶；測溫400℃±一般用E型熱電偶和J型熱電偶；300℃以下以及負(fù)溫測量一般用T型熱電偶，在低溫時T型熱電偶穩(wěn)定性藥比其它熱電偶效果好。
2）熱電偶選型須知：
a、測量的介質(zhì)名稱，腐蝕性，溫度，壓力等；
b、測量元件的分度號：K型、E型、T型、S型等；
c、測量元件是數(shù)量（是單支還是雙支）
d、安裝在管道或者槽罐等容器設(shè)備上的插深長度；
e、傳感器的直徑；
f、與管道或者容器設(shè)備的連接方式及尺寸；
g、接線方式是采用接線盒接線還是引線引出式等方式；
h、輸出信號要求是熱電偶mv信號還是電流信號等信號要求；