工业热电偶在工业生产中的应用原理

工业热电偶是热工监测和测试的计量工具，在工业生产中起着重要作用。 在目前的生产流程中，检测技术及其应用越来越重要，特别是在对各种产品和部件进行损伤、测量和计量方面，陶瓷热电偶的作用是必不可少的，对于提高质量和企业经济效益是必不可少的。

工业热电偶的工作原理是将两个不同的导体和半导体连接在闭合电路上，将两个接点分别放置在t和TO温度的热源上，在该电路内产生热电动势的现象称为热电效应。 温度差电位是在相同导体的两端因温度不同而产生的热电势。 由于高温端( t )的电子能量比低温端的电子能量大，因此从高温端流向低温端的电子数比从低温端流向高温端的电子数多，其结果，在高温端失去电子而带正电荷，在低温端得到电子而带负电荷，形成静电场。 由此，在导体的两端产生相应的电位差，即温度差电位。 这样在热电偶电路中插入第三材料的引线时，如果第三引线的两端温度相同，则第三引线不会影响热电偶的电动势。 根据该性质，在电路中导入各种计量仪器、连接导线等，不用担心对热电偶的影响，因此也可以用焊接法制作热电偶。 目前，数字显示热电偶已成为工业测量仪器的主流。

工业热电偶的种类有镍铬合金热电偶、铂铑铂热电偶、镍铬合金热电偶等。

1、镍铬合金一镍硅热电偶:由镍铬合金和镍硅制成，用符号eu表示。 热电偶丝的直径一般为1.2~2.5。 镍铬为正极，镍硅为负极。 欧盟热电偶化学稳定性高，可在氧化性或中性介质中长时间测量900℃以下的温度，短期测量可达到1200℃。 用于还原性介质时会立即被腐蚀，只能用于500℃以下的温度测定。 欧盟热电偶具有转录性好、热电势大、线性好、价格便宜等优点。 其测量精度略低，但能完全满足陶瓷工业的测量要求。 特别是在低温陶瓷彩烧、低温陶瓷烤花和半成品干燥方面，成为常用的热电偶。 目前，中国已经开始用硅镍材料代替镍铝合金材料。 新材料制成的热电偶，抗氧化和热电势稳定性大幅提高，但材质脆弱，焊接性能和耐辐射性能差。 两种热电偶的热电性能基本一致。 传统的镍铬热电偶已被镍铬热电偶所取代。

2、铂铑-铂热电偶:由稀有金属材料制成，直径与直径0.5MM的纯白金线相同的铂铑线(铂90%和铑10% )制成，用符号LB表示。 符号WR为热电偶。 LB热电偶中铂铑丝为正极，纯铂丝为负极。 该热电偶可在0300℃的范围内长时间使用，在良好的使用环境下可短期测定1600℃的高温。 由于化学工业的发展，容易得到高纯度的铂和铂铑材料，因此LB热电偶的制作精度和测量精度高，可作为精密温度测量和基准热电偶使用。 铂铑-铂热电偶是陶瓷工业烧结中zui常用的测温仪器，常用于建筑卫生陶瓷、日用陶瓷和美术陶瓷产品的生产。 LB热电偶在氧化性或中性介质中具有较高的物理化学稳定性。 其主要不足是热电势较弱。 在高温烧成环境下，容易受到来自还原气体的蒸汽和金属蒸汽的侵蚀而变质。 近年来，采用氧化铝陶瓷套筒和碳化硅套筒改变了热电偶的保护材质，使有效****有害气体的腐蚀有效，延长了使用寿命。 LB热电偶是由贵重的金属材料制成的，因此产品成本高，使用中需要考虑。 其售价标准根据其长度大小，新型窑炉采用先进窑衬材料，随着窑壁变薄，热电偶的长度也有缩短的趋势。 通常，长度为30CM~60CM的lb热电偶在1200元—5000元之间销售。

3、铂铑30-铂铑6热电偶:铂铑30线(其中铂70%、铑30% )为正极，铂铑6线9 (铂含量94%、铑6% )为负极。 这可以长期测定1600℃的温度，短期测定1800℃的超高温度。 ll热电偶性能稳定，精度高，适用于氧化性和中性介质。 但是，热电势小，价格昂贵。 目前，特殊陶瓷，特别是高温结构陶瓷制品的烧成(氧化锆陶瓷，99氧化铝陶瓷0 )温度达到1600℃~1800℃的范围，完全可以采用ll热电偶。 随着特殊陶瓷产品系列的扩大，适用于高温和超高温窑烧制的各种陶瓷热电偶获得了更大的用途。

4、镍铬-铜热电偶:由镍铬合金材料和镍、铜合金材料构成，用符号ea表示。 热电偶丝的直径一般为1.2mm~2mm，镍铬合金为正极，铜为负极。 适用于还原性或中性介质，长期使用温度不得超过600℃，短期测定可达到800℃。 ea热电偶的特征是热电灵敏度高、价格便宜，但测温范围低、狭窄，铜合金线容易被氧化变质。 由于材料的质量很硬，很难得到均匀的线径。 这种热电偶应用于陶瓷基体干燥器、陶瓷热交换器等场所，可获得较好的温度参数，提高干燥节能等效果。

在普通热电偶在工业生产中的应用不断扩大的同时，具有更好功能的特殊热电偶产品也陆续上市。 如钨铼系热电偶，是优良的超高温热电偶材料，zui高使用温度受绝缘材料的限制，一般可达到2400℃的使用条件。 在真空中用裸线测定的话，温度会更高。 现在，中国生产的钨铼热电偶，把钨铼5作为正极，把钨铼20作为负极。 使用范围为300℃~2000℃，分度精度为±； 1%。 目前国际上一些氮化硅陶瓷的烧结温度达到1800℃以上，完全可以用钨铼热电偶测温。 另外，应用用于超导陶瓷生产的金铁-镍铬低温热电偶、快速反应薄膜热电偶和非金属热电偶材料，因其各种优点和价格低廉、资源丰富，也广泛应用于工业生产。