熱電偶是十分重要的元器件之一，在往期文章中，小編對熱電偶的分類、熱電偶的測溫條件等知識有所介紹。為增進(jìn)大家對熱電偶的認(rèn)識，本文將對熱電偶的選擇以及熱電偶的使用壽命予以介紹。如果你對熱電偶具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、熱電偶的選擇
熱電偶(thermocouple)是溫度測量儀表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。
選擇熱電偶要根據(jù)使用溫度范圍、所需精度、使用氣氛、測定對象的性能、響應(yīng)時間和經(jīng)濟(jì)效益等綜合考慮。
1、測量精度和溫度測量范圍的選擇
使用溫度在1300~1800℃，要求精度又比較高時，一般選用B型熱電偶;要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高于1800℃一般選用鎢錸熱電偶;使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶;在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低于400℃一般用E型熱電偶;250℃下以及負(fù)溫測量一般用T型電偶，在低溫時T型熱電偶穩(wěn)定而且精度高。
2、使用氣氛的選擇
S型、B型、K型熱電偶適合于強(qiáng)的氧化和弱的還原氣氛中使用，J型和T型熱電偶適合于弱氧化和還原氣氛，若使用氣密性比較好的保護(hù)管，對氣氛的要求就不太嚴(yán)格。
3、耐久性及熱響應(yīng)性的選擇
線徑大的熱電偶耐久性好，但響應(yīng)較慢一些，對于熱容量大的熱電偶，響應(yīng)就慢，測量梯度大的溫度時，在溫度控制的情況下，控溫就差。要求響應(yīng)時間快又要求有一定的耐久性，選擇鎧裝偶比較合適。
4、測量對象的性質(zhì)和狀態(tài)對熱電偶的選擇
運動物體、振動物體、高壓容器的測溫要求機(jī)械強(qiáng)度高，有化學(xué)污染的氣氛要求有保護(hù)管，有電氣干擾的情況下要求絕緣比較高。
5、注意事項
◆熱電偶公稱壓力：一般是指在工作溫度下保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而破裂。
◆熱電偶最小插入深度：應(yīng)不小于其保護(hù)套管外徑的8-10倍(特列產(chǎn)品例外)
◆絕緣電阻：當(dāng)周圍空氣溫度為15-35℃，相對濕度<80%時絕緣電阻≥5兆歐(電壓100V)。具有防濺式接線盒的熱電偶，當(dāng)相對溫度為93± 3℃ 時，絕緣電阻≥0.5兆歐(電壓100V)
◆高溫下的絕緣電阻：熱電偶在高溫下，其熱電極(包括雙支式)與保護(hù)管以及雙支熱電極之間的絕緣電阻(按每米計)應(yīng)大于下表規(guī)定的值。
二、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(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)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(hù)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(hù)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(zhǔn)確的結(jié)果。
②鎧裝熱電偶的壽命
由于鎧裝熱電偶有套管保護(hù)與外界環(huán)境隔絕，因此套管材質(zhì)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(dāng)材質(zhì)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)中最常用的溫度傳感器，雖然結(jié)構(gòu)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(xì)探討了測溫點的選擇、熱電偶的插入深度、響應(yīng)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(yīng)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。
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