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輕松弄懂高溫鉑銠熱電偶測量專業(yè)知識

閱讀：306發(fā)布時(shí)間：2022-10-13

鉑銠熱電偶又稱高溫貴金屬熱電偶，是一種用于高溫測量的溫度傳感器。的鉑銠熱電偶有鉑銠10-鉑、鉑銠13-鉑和鉑銠30-鉑銠6三種類型，它們作為溫度測量傳感器，通常與溫度變送器、調(diào)節(jié)器及顯示儀表等配套使用，組成過程控制系統(tǒng)，用以直接測量或控制各種生產(chǎn)過程中0-1700℃范圍內(nèi)的流體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面等溫度。
1、鉑銠熱電偶工作原理
在國家標(biāo)準(zhǔn)JJG141-2013《工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程》中這樣闡述鉑銠熱電偶工作原理：鉑銠熱電偶是由兩種不同的貴金屬導(dǎo)體基于塞貝克效應(yīng)制成的熱電偶溫度計(jì)。兩種不同的貴金屬導(dǎo)體稱為熱電偶的兩個電極，通常兩個電極的一端焊接在一起形成一個接點(diǎn)，測溫時(shí)放置于被測溫場中，另一端測溫時(shí)要求放于某一恒定溫場中。故焊接端稱為測量端，另一端稱為參考端。
2、鉑銠熱電偶分度號精度等級
鉑銠熱電偶按照成分不同分為以下幾類：
①鉑銠10-鉑熱電偶：分度號為S；可長期測量1300℃溫度，短期可測量1600℃溫度，保護(hù)管通常為高鋁管或剛玉管；S型熱電偶按使用要求和熱電特性分為Ⅰ級和Ⅱ級。
②鉑銠13-鉑熱電偶：分度號為R；可長期測量1300℃溫度，短期可測量1600℃溫度保護(hù)管通常為高鋁管或剛玉管；；R型熱電偶按使用要求和熱電特性分為Ⅰ級和Ⅱ級。
③鉑銠30-鉑銠6熱電偶：分度號為B，也被稱為雙鉑銠熱電偶；可長期測量1600℃溫度，短期可測量1800℃溫度；B型熱電偶按使用要求和熱電特性分為Ⅱ級和Ⅲ級。
3、鉑銠熱電偶允許誤差
鉑銠熱電偶允許誤差在JJG141-2013中是這樣規(guī)定的：
工業(yè)生產(chǎn)過程中使用最多的是Ⅱ級的S型熱電偶(允許誤差=±[1+0.003×(測量端溫度-1100)和Ⅱ級的B型熱電偶(允許誤差=±0.25%×測量端溫度)。
4、鉑銠熱電偶檢定溫度點(diǎn)及對應(yīng)熱電動勢允許誤差
按GB/T16701-2010《貴金屬廉金屬熱電偶偶絲熱電動勢測量方法》中的5.2的規(guī)定，在計(jì)量檢定過程中鉑銠熱電偶檢定點(diǎn)溫度點(diǎn)及對應(yīng)熱電動勢允許誤差應(yīng)符合以下規(guī)定：
新制或使用過的鉑銠熱電偶在上述溫度點(diǎn)進(jìn)行計(jì)量檢定時(shí)，如果不符合上述規(guī)定，則鉑銠熱電偶已經(jīng)超差，不能再使用了。
5、鉑銠熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線選用
鉑銠30-鉑銠6熱電偶不使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，通常用2×1.5mm2多芯銅導(dǎo)線連接熱電偶和顯示儀表；鉑銠10-鉑熱電偶必須選用專用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線，一般有SC2×1.5mm2普通補(bǔ)償導(dǎo)線、屏蔽補(bǔ)償導(dǎo)線和耐高溫補(bǔ)償導(dǎo)線供用戶選擇。
6、鉑銠熱電偶保護(hù)管材質(zhì)
用作鉑銠熱電偶保護(hù)管的材料通常有高鋁管、剛玉管和耐高溫合金材料。
①高鋁管用于S型熱電偶和R型熱電偶做保護(hù)管，通常使用溫度≤1300℃工況中，其致密程度和耐溫均不及剛玉管。
②高鋁管用于B型熱電偶做保護(hù)管，也可以用于用于S型熱電偶和R型熱電偶做保護(hù)管。剛玉管的長期使用溫度1600℃，短期使用溫度1800℃，荷重軟化點(diǎn)1900℃，使用極限溫度1950℃。用戶在選用剛玉管時(shí)應(yīng)挑選燒成溫度高和致密性好的99剛玉管。
對于剛玉管和高鋁管的選用，有如下建議供用戶參考：
①剛玉管耐溫和致密性優(yōu)于高鋁管，如果鉑銠熱電偶使用溫度超過1300攝氏度或熱電偶周圍存在腐蝕性氣氛，建議都采用剛玉管做鉑銠熱電偶保護(hù)管。
②因價(jià)格競爭影響，市場上流通使用的剛玉管并非都是99剛玉，魚目混雜產(chǎn)品很多。
簡單鑒別優(yōu)質(zhì)剛玉管的方法：將一滴墨水滴在剛玉管表面，如墨水不滲開且墨跡邊緣界線清晰，用清水沖洗后未留有明顯痕跡，則表明剛玉管燒成良好且吸水率低和致密度高，適合用作鉑銠熱電偶保護(hù)管。反之不宜選用。
③一些特殊用途的鉑銠熱電偶也采用高溫合金材料做熱電偶保護(hù)管，在此必須提醒用戶，不能直接將鉑銠熱電偶偶絲直接插入高溫合金材料保護(hù)管中！在高溫下合金材料會擴(kuò)散到偶絲上導(dǎo)致鉑銠絲材污染脆斷和改變其熱電勢值，使鉑銠熱電偶壽命縮短。
④驟冷驟熱會導(dǎo)致剛玉熱電偶管或高鋁管破裂或斷裂，以剛玉和高鋁管作為保護(hù)管的鉑銠熱電偶使用時(shí)必須預(yù)熱后才能逐漸插入高溫爐內(nèi)。
7、鉑銠熱電偶偶絲直徑及價(jià)格
市場上的鉑銠熱電偶價(jià)格總讓用戶困惑：為什么同規(guī)格型號和長度的鉑銠熱電偶價(jià)格差別會這么大？鉑銠熱電偶偶絲都是稀有金屬制成，比金價(jià)還高，鉑銠熱電偶價(jià)格實(shí)際是由鉑銠偶絲總量決定的。
JJG141-2013標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定鉑銠熱電偶偶絲直徑為φ0.5mm，允許偏差-0.015mm，實(shí)際都是按下限0.485mm制作。因熱電偶偶絲直徑粗細(xì)不影響測溫，所以有熱電偶廠家將熱電偶偶絲直徑制成0.3mm甚至更細(xì)，這樣相同長度的偶絲重量就降下來了，鉑銠熱電偶價(jià)格自然就便宜。降低熱電偶偶絲直徑是由很多危害的：直接縮短鉑銠熱電偶使用壽命，長時(shí)間使用中間接增加鉑銠熱電偶使用更換成本。
8、鉑銠熱電偶選型
鉑銠熱電偶可按照裝配式熱電偶和鎧裝熱電偶結(jié)構(gòu)形式來生產(chǎn)，主要根據(jù)測溫環(huán)境，測溫范圍，封裝要求，精確度計(jì)量，使用壽命，節(jié)約成本來考慮選型。

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