熱電偶使用環(huán)境的影響

zkyb88.net(1)選擇性氧化

對于含有Fe ni，Cr合金在氧分壓低于特定值時(shí)，與O2親和力大的Cr被選擇性地氧化，這是因?yàn)閚i>； Cr合金特有的晶界氧化。 用顯微鏡觀察外表面氧化層，可看到綠色析出物，該現(xiàn)象一般為&ldquo； 綠色蝕刻&rdquo； 的雙曲馀弦值。 特別是溫度為800℃時(shí)在1050℃的范圍內(nèi)，如果體系內(nèi)含有CO、H2等還原性氣體，則k型熱電偶的正極更容易發(fā)生選擇性氧化。 這種Cr含量下降引起的熱電勢下降，成為k型熱電偶在熱處理行業(yè)長期使用的限制因素。

如果氣體純凈，系統(tǒng)不含氧，就可以延長熱電偶的壽命。 但是，熱電偶芯線表面有氧化層的話，能夠供給Cr的選擇氧化的氧。 因此，在非氧化性環(huán)境下使用時(shí)，請使用干凈研磨過的偶數(shù)線。 同時(shí)，請盡量避免在具有微量氧氣的惰性氣體和氧分壓低的空氣中使用。 當(dāng)保護(hù)管長徑較大(即保護(hù)管較細(xì))時(shí)，因空氣循環(huán)不良而成缺氧狀態(tài)，其殘留少量氧仍能為Cr的選擇氧化提供條件。

(2)選擇性氧化的對策

為了防止或緩和k型熱電偶的選擇氧化引起的劣化，除了材質(zhì)上改善之外，還應(yīng)該在熱電偶的結(jié)構(gòu)上采取對策

①選擇與氧的親和性強(qiáng)于Cr的金屬作為吸氣劑，封入保護(hù)管內(nèi)，防止Cr的選擇氧化，增加保護(hù)管的直徑，通過噴氣的方法也可以增加氧含量。

②組裝式熱電偶實(shí)體化。 作者研制出產(chǎn)品實(shí)體碳滲透爐用熱電偶，即具有密封結(jié)構(gòu)的組合式熱電偶，可以防止Cr的選擇氧化，經(jīng)過瓦軸集團(tuán)、一汽、二汽、易卜生工業(yè)爐、沉重、沉齒、錢江摩托車等十多家企業(yè)多年使用證明，該方案是有效的。 壽命超過12個(gè)月，用戶滿意[4]。

(3)使用環(huán)境的影響

熱電偶的穩(wěn)定性根據(jù)使用溫度、環(huán)境而不同，同種類的傳感器，例如k型熱電偶的zui高使用溫度也根據(jù)直徑而變化，直徑相同的k型熱電偶也根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，穩(wěn)定性有很大差異。 選擇熱電偶時(shí)，關(guān)于使用條件，必須考慮以下幾點(diǎn)

①常用溫度及zui高使用溫度

②氧化還原等使用環(huán)境

③耐振動(dòng)性能

在組裝式熱電偶中，氣氛的影響首先取決于保護(hù)管的材質(zhì)和熱電偶的結(jié)構(gòu)，因此需要熟悉各種保護(hù)管材料的物理化學(xué)性能。 例如，在粉末冶金行業(yè)，鉬管常用作熱電偶保護(hù)管。 在1600℃的H2氣氛中，使用效果很好。 但鉬管在氧化性氣氛下，短時(shí)間內(nèi)會(huì)因氧化而腐蝕。 其次，根據(jù)使用環(huán)境選擇合適的熱電偶，在1300℃以上的氧化性環(huán)境中選擇鉑銠熱電偶，在還原性、真空條件下采用鎢錸熱電偶。

關(guān)于k型熱電偶，適合在空氣、O2等氣氛下工作，但是在H2中使用時(shí)，其表面被還原成H2，短時(shí)間內(nèi)沒有影響，長時(shí)間暴露在H2中時(shí)，在加速還原的同時(shí)，偶數(shù)絲晶粒生長而斷線.在CO和氣體等還原性氣氛下，其劣化顯著加速，極端惡化。

在鞘熱電偶中，氫的原子半徑小，容易通過夾套進(jìn)入內(nèi)部，同樣會(huì)加速劣化，熱電勢值大幅度降低。

(4)絕緣電阻的影響

熱電偶用絕緣物在高溫下，其絕緣電阻隨著溫度上升而急劇下降，因此產(chǎn)生漏電流，該電流通過絕緣電阻下降的絕緣物流流向儀表，儀表的指示變得不穩(wěn)定，或者產(chǎn)生測定誤差，儀表有可能被亂打

本文熱電偶高頻詞： 裝配式  保護(hù)管 

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