工業(yè)熱電偶在工業(yè)生產(chǎn)中的應用原理

工業(yè)熱電偶是熱工監(jiān)測和測試的計量工具，在工業(yè)生產(chǎn)中起著重要作用。 在目前的生產(chǎn)流程中，檢測技術及其應用越來越重要，特別是在對各種產(chǎn)品和部件進行損傷、測量和計量方面，陶瓷熱電偶的作用是必不可少的，對于提高質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟效益是必不可少的。

工業(yè)熱電偶的工作原理是將兩個不同的導體和半導體連接在閉合電路上，將兩個接點分別放置在t和TO溫度的熱源上，在該電路內(nèi)產(chǎn)生熱電動勢的現(xiàn)象稱為熱電效應。 溫度差電位是在相同導體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的熱電勢。 由于高溫端( t )的電子能量比低溫端的電子能量大，因此從高溫端流向低溫端的電子數(shù)比從低溫端流向高溫端的電子數(shù)多，其結果，在高溫端失去電子而帶正電荷，在低溫端得到電子而帶負電荷，形成靜電場。 由此，在導體的兩端產(chǎn)生相應的電位差，即溫度差電位。 這樣在熱電偶電路中插入第三材料的引線時，如果第三引線的兩端溫度相同，則第三引線不會影響熱電偶的電動勢。 根據(jù)該性質(zhì)，在電路中導入各種計量儀器、連接導線等，不用擔心對熱電偶的影響，因此也可以用焊接法制作熱電偶。 目前，數(shù)字顯示熱電偶已成為工業(yè)測量儀器的主流。

工業(yè)熱電偶的種類有鎳鉻合金熱電偶、鉑銠鉑熱電偶、鎳鉻合金熱電偶等。

1、鎳鉻合金一鎳硅熱電偶:由鎳鉻合金和鎳硅制成，用符號eu表示。 熱電偶絲的直徑一般為1.2~2.5。 鎳鉻為正極，鎳硅為負極。 歐盟熱電偶化學穩(wěn)定性高，可在氧化性或中性介質(zhì)中長時間測量900℃以下的溫度，短期測量可達到1200℃。 用于還原性介質(zhì)時會立即被腐蝕，只能用于500℃以下的溫度測定。 歐盟熱電偶具有轉錄性好、熱電勢大、線性好、價格便宜等優(yōu)點。 其測量精度略低，但能完全滿足陶瓷工業(yè)的測量要求。 特別是在低溫陶瓷彩燒、低溫陶瓷烤花和半成品干燥方面，成為常用的熱電偶。 目前，中國已經(jīng)開始用硅鎳材料代替鎳鋁合金材料。 新材料制成的熱電偶，抗氧化和熱電勢穩(wěn)定性大幅提高，但材質(zhì)脆弱，焊接性能和耐輻射性能差。 兩種熱電偶的熱電性能基本一致。 傳統(tǒng)的鎳鉻熱電偶已被鎳鉻熱電偶所取代。

2、鉑銠-鉑熱電偶:由稀有金屬材料制成，直徑與直徑0.5MM的純白金線相同的鉑銠線(鉑90%和銠10% )制成，用符號LB表示。 符號WR為熱電偶。 LB熱電偶中鉑銠絲為正極，純鉑絲為負極。 該熱電偶可在0300℃的范圍內(nèi)長時間使用，在良好的使用環(huán)境下可短期測定1600℃的高溫。 由于化學工業(yè)的發(fā)展，容易得到高純度的鉑和鉑銠材料，因此LB熱電偶的制作精度和測量精度高，可作為精密溫度測量和基準熱電偶使用。 鉑銠-鉑熱電偶是陶瓷工業(yè)燒結中zui常用的測溫儀器，常用于建筑衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷和美術陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)。 LB熱電偶在氧化性或中性介質(zhì)中具有較高的物理化學穩(wěn)定性。 其主要不足是熱電勢較弱。 在高溫燒成環(huán)境下，容易受到來自還原氣體的蒸汽和金屬蒸汽的侵蝕而變質(zhì)。 近年來，采用氧化鋁陶瓷套筒和碳化硅套筒改變了熱電偶的保護材質(zhì)，使有效****有害氣體的腐蝕有效，延長了使用壽命。 LB熱電偶是由貴重的金屬材料制成的，因此產(chǎn)品成本高，使用中需要考慮。 其售價標準根據(jù)其長度大小，新型窯爐采用先進窯襯材料，隨著窯壁變薄，熱電偶的長度也有縮短的趨勢。 通常，長度為30CM~60CM的lb熱電偶在1200元—5000元之間銷售。

3、鉑銠30-鉑銠6熱電偶:鉑銠30線(其中鉑70%、銠30% )為正極，鉑銠6線9 (鉑含量94%、銠6% )為負極。 這可以長期測定1600℃的溫度，短期測定1800℃的超高溫度。 ll熱電偶性能穩(wěn)定，精度高，適用于氧化性和中性介質(zhì)。 但是，熱電勢小，價格昂貴。 目前，特殊陶瓷，特別是高溫結構陶瓷制品的燒成(氧化鋯陶瓷，99氧化鋁陶瓷0 )溫度達到1600℃~1800℃的范圍，完全可以采用ll熱電偶。 隨著特殊陶瓷產(chǎn)品系列的擴大，適用于高溫和超高溫窯燒制的各種陶瓷熱電偶獲得了更大的用途。

4、鎳鉻-銅熱電偶:由鎳鉻合金材料和鎳、銅合金材料構成，用符號ea表示。 熱電偶絲的直徑一般為1.2mm~2mm，鎳鉻合金為正極，銅為負極。 適用于還原性或中性介質(zhì)，長期使用溫度不得超過600℃，短期測定可達到800℃。 ea熱電偶的特征是熱電靈敏度高、價格便宜，但測溫范圍低、狹窄，銅合金線容易被氧化變質(zhì)。 由于材料的質(zhì)量很硬，很難得到均勻的線徑。 這種熱電偶應用于陶瓷基體干燥器、陶瓷熱交換器等場所，可獲得較好的溫度參數(shù)，提高干燥節(jié)能等效果。

在普通熱電偶在工業(yè)生產(chǎn)中的應用不斷擴大的同時，具有更好功能的特殊熱電偶產(chǎn)品也陸續(xù)上市。 如鎢錸系熱電偶，是優(yōu)良的超高溫熱電偶材料，zui高使用溫度受絕緣材料的限制，一般可達到2400℃的使用條件。 在真空中用裸線測定的話，溫度會更高。 現(xiàn)在，中國生產(chǎn)的鎢錸熱電偶，把鎢錸5作為正極，把鎢錸20作為負極。 使用范圍為300℃~2000℃，分度精度為±； 1%。 目前國際上一些氮化硅陶瓷的燒結溫度達到1800℃以上，完全可以用鎢錸熱電偶測溫。 另外，應用用于超導陶瓷生產(chǎn)的金鐵-鎳鉻低溫熱電偶、快速反應薄膜熱電偶和非金屬熱電偶材料，因其各種優(yōu)點和價格低廉、資源豐富，也廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)。

本文熱電偶高頻詞： 測量  陶瓷 

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