一、鎧裝熱電偶概述

WREK-331 WREK2-331鎳鉻-銅鎳E型熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間快和堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)，它與裝配式熱電偶、熱電阻一樣，作為測(cè)量溫度的傳感器，通常和顯示儀表、記錄儀和電子調(diào)節(jié)器配套使用，同時(shí)亦可以作為裝配式熱電偶、熱電阻的感溫元件。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中從0℃～1300℃(熱電偶)，-200～500℃(熱電阻)范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面的溫度。

鎧裝熱電偶與一般工業(yè)熱電偶一樣，與顯示儀表等配套，在一定的使用范圍內(nèi)對(duì)氣體、液體介質(zhì)或固體表面溫度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。

二、工作原理

WREK-331 WREK2-331鎳鉻-銅鎳E型熱電偶是由兩種不同成份的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測(cè)溫端叫測(cè)量端，接線(xiàn)端叫參比端。當(dāng)測(cè)量端和參比端存在溫差時(shí)，就會(huì)在回路中產(chǎn)生熱電流，接上顯示儀表，儀表上就會(huì)指示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)溫度值。

鎧裝熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)將隨著測(cè)量端的溫度升高而增長(zhǎng)，熱電動(dòng)勢(shì)的大小只和鎧裝熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān)，和熱電極的長(zhǎng)度，直徑無(wú)關(guān)。

鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)體，絕緣氧化鎂和1Cr18Ni9Ti不銹鋼保護(hù)管經(jīng)多次拉制而成，鎧裝熱電偶產(chǎn)品主要由接線(xiàn)盒，接線(xiàn)端子和鎧裝熱電偶組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置組成。鎧裝熱電偶分絕緣式和接殼式兩種。

三、鎧裝熱電偶特點(diǎn)

1熱響應(yīng)時(shí)間少，減小動(dòng)態(tài)誤差;

2 可彎曲安裝使用;

3 測(cè)量范圍大;

4 機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓性能好;

四、技術(shù)參數(shù)

名稱(chēng)：鎧裝熱電偶

分度號(hào)：K、J、E、T、N、S、R、B

測(cè)量范圍：0-1600度

管徑：Φ1、Φ2、Φ3、Φ4、Φ5、Φ6、Φ8

長(zhǎng)度：50mm~200000mm各種規(guī)格可訂做

材質(zhì)：321（1Cr18Ni9Ti）、316L、2520、GH3030、GH3039、Incol601等

測(cè)溫范圍：0-900度，1100度是理論數(shù)據(jù)！超過(guò)1100度建議采用S型鉑銠熱電偶，超過(guò)1500度建議采用B型雙支鉑銠熱電偶

產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：IEC584 IEC1515 GB／T16839－1997 JB／T5582－91

常溫絕緣電阻：鎧裝偶在環(huán)境溫度為20±15℃，相對(duì)濕度不大于80%，試驗(yàn)電壓為500±50V（直流）電極與外套管之間的絕緣電阻≥1000MΩ.m。即1m長(zhǎng)的試樣的絕緣電阻為1000MΩ；10m長(zhǎng)的試樣的絕緣電阻為100MΩ。

熱響應(yīng)時(shí)間τ 0.5：在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí)，熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該躍變化時(shí)的50%所需的時(shí)間稱(chēng)為熱相應(yīng)時(shí)間，用τ0.5表示。

熱響應(yīng)時(shí)間τ0.5參考表：

鎧裝熱電偶推薦使用溫度

五、產(chǎn)品選型

六、型號(hào)規(guī)格

防噴式接線(xiàn)盒鎧裝熱電偶

防水式接線(xiàn)盒鎧裝熱電偶

防爆鎧裝熱電偶

K型熱電偶和N型熱電偶的性能對(duì)比

熱電特性

　　熱電特性好的熱電偶，其熱電極配對(duì)后應(yīng)具有較大的熱電勢(shì)與塞貝克系數(shù)（熱電勢(shì)率），能具有較似于線(xiàn)性的函數(shù)關(guān)系，且熱電特性具有良好的穩(wěn)定性和 均勻性。此外，還要求每批材料具有良好的復(fù)現(xiàn)性。 K型熱電偶與N型熱電偶的塞貝克系數(shù)與熱電勢(shì)。N型熱電偶的塞貝克系數(shù)雖然略低于K型，但K型偶在500℃時(shí)塞貝克系數(shù)達(dá)到，以后隨溫度的增高，塞貝克系數(shù)降低；而N型偶在800℃時(shí)塞貝克系數(shù)達(dá)到，以后隨溫度的，塞貝克系數(shù)雖然有所下降，但下降趨勢(shì)明顯比K型偶緩慢。N型偶的熱電勢(shì)雖然比K型熱電偶低一點(diǎn)，但在并不影響N型偶的熱電特性的情況下，N型熱電偶的均勻性卻比K型偶好。由此我們不難得出這樣的結(jié)論：N型熱電偶較似于線(xiàn)性的函數(shù)關(guān)系及均勻性都比K型偶好。

物理性能和機(jī)械性能

　　由于良好的物理性能將使熱電偶保持長(zhǎng)期的電勢(shì)穩(wěn)定性及復(fù)現(xiàn)性。良好的機(jī)械性能將使熱電偶便于冷加工。 N型熱電偶的電阻溫度系數(shù)比K型熱電偶的電阻溫度系數(shù)低得多，而低的溫度系數(shù)將使熱電極長(zhǎng)期工作后仍然保持良好的物理性能，使熱電偶保持長(zhǎng)期的電勢(shì)穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性。表4列出了K型熱電偶與N型熱電偶的電阻比與溫度的比例關(guān)系。從表中我們看到：N型熱電偶配對(duì)合金 （NP-NN）的電阻比隨溫度的升高變化明顯比K型熱電偶配對(duì)合金（KP-KN）小，使N型熱電偶在磁性方面的影響較K型小得多[6]。這也是為什么N型熱電偶比K型熱電偶更穩(wěn)定，較似于線(xiàn)性的函數(shù)關(guān)系更好的原因。

N型熱電偶的正極與K型熱電偶的正極一樣都是一種Ni/Cr/Si合金，但N型偶正極(NP)鉻及硅的含量較K型偶的正極(KP)有所增加。就因?yàn)殂t含量的增加，消除了K型偶在400℃，600℃范圍內(nèi)的時(shí)效影響。因?yàn)?/span>Cr量為14%~16%的NiCr合金，其室溫電阻變化小。在該成份范圍內(nèi)的短程有序轉(zhuǎn)變及自旋現(xiàn)象較小。Cr含量對(duì)NiCr合金熱電勢(shì)穩(wěn)定性的影響增加鎂的作 用是阻止表層下的硅從熱電極中擇優(yōu)氧化成SiO2，增加硅的含量而*不含錳和鋁使N型熱電偶的負(fù)*溫抗氧化性能得到了良好的改善。也就因?yàn)?/span>N型熱電偶的負(fù)極(NN)基本上不含Mn、Al、Co等元素，而Si含量有較大提高，從而抑制了新型合金的磁性轉(zhuǎn)變，使其轉(zhuǎn)變溫度降至室溫以下，使N型熱電偶不會(huì)在150～260℃范圍內(nèi)出現(xiàn)磁性轉(zhuǎn)變而造成熱電勢(shì)偏離分度表的現(xiàn)象。

熱電極的主要性能

　　由于良好的熱電特性，良好的物理性能、機(jī)械性能是判定熱電偶是否可靠，是否*的先決條件。用于而增加硅的含量是為了改善高溫抗氧化能力，使鎳鉻合金的氧化模式由內(nèi)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)橥庋趸?，至使氧化反?yīng)僅在表面進(jìn)行N型熱電偶的負(fù)極(NN)較K型熱電偶的負(fù)極(KN) 增加了硅、鎂的含量而*不含錳和鋁。核場(chǎng)測(cè)溫，核場(chǎng)中的材料與中子發(fā)生嬗變的幾率（即中子俘獲截面）盡可能小，復(fù)制性好等也是必須考慮的條件。

WSS系列雙金屬溫度計(jì)的維護(hù)與保養(yǎng)的方法

 1、WSS系列雙金屬溫度計(jì)在保管、安裝、使用及運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)盡量避免碰撞保護(hù)管，切勿使保護(hù)管彎曲、變形。安裝時(shí)，嚴(yán)禁扭動(dòng)儀表外殼。

2、儀表應(yīng)在-30℃～80℃的環(huán)境溫度內(nèi)正常工作。

3、儀表經(jīng)常工作的溫度能在刻度范圍的1/2～3/4處。

4、雙金屬溫度計(jì)保護(hù)管浸入被測(cè)介質(zhì)中長(zhǎng)度必須大于感溫元件的長(zhǎng)度，一般浸入長(zhǎng)度大于100mm,0-50℃量程的浸入長(zhǎng)度大于150mm，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

5、各類(lèi)雙金屬溫度計(jì)不宜用于測(cè)量敞開(kāi)容器內(nèi)介質(zhì)的溫度，帶電接點(diǎn)溫度計(jì)不宜在工作震動(dòng)較大的場(chǎng)合的控制回路中使用。

6、雙金屬溫度計(jì)在保管、使用安裝及運(yùn)輸中，應(yīng)避免碰撞保護(hù)管，切勿使保護(hù)管彎曲變型及將表當(dāng)扳手使用。

7、溫度計(jì)在正常使用的情況下應(yīng)予定期檢驗(yàn)。一般以每隔六個(gè)月為宜。電接點(diǎn)溫度計(jì)不允許在強(qiáng)烈震動(dòng)下工作，以免影響接點(diǎn)的可靠性。

從前述所列舉的薄膜鉑熱電阻元件的鮮明優(yōu)點(diǎn)，比較傳統(tǒng)的目前在國(guó)內(nèi)仍大量使用的陶瓷鉑熱電阻元件，我們可以看到兩者之間有如下的差距： 

① 外形尺寸 目前陶瓷鉑熱電阻元件小的直徑可做到φ1.2mm，短的長(zhǎng)度為 10mm，而薄膜鉑熱電阻元件短的長(zhǎng)度可達(dá)到1.6mm，寬度為3μm，厚度為0.6mm； 

② 響應(yīng)時(shí)間 在同等條件下，薄膜鉑熱電阻元件的熱響應(yīng)時(shí)間比陶瓷鉑熱電阻元件快好幾倍； 

③ *性 因陶瓷鉑熱電阻元件系手工制作，其*性與制作者的工藝水平及心情有相當(dāng)大的關(guān)系，而薄膜鉑熱電阻元件則是自動(dòng)化生產(chǎn)，其*性有充分的保障； 

④ 機(jī)械性能 因陶瓷鉑熱電阻元件采用繞絲式制作，絲材外徑在0.02～0.03mm 范圍，在受到撞擊時(shí)較易脆斷；薄膜鉑熱電阻元件采用膜式結(jié)構(gòu)，其允許的振動(dòng)阻抗達(dá)到10HZ～2000HZ，沖擊阻抗達(dá)到100g，8μs 半正強(qiáng)波； 

⑤ 測(cè)溫范圍陶瓷鉑熱電阻元件的測(cè)溫范圍-200℃～850℃（國(guó)產(chǎn)元件為-200～+600℃），薄膜鉑熱電阻元件的測(cè)溫范圍達(dá)到-200℃～1000℃，其中，溫度達(dá)到1000℃的薄膜鉑熱電阻元件（Pt200）已被應(yīng)用在高檔汽車(chē)（例如奔馳、寶馬）的發(fā)動(dòng)機(jī)微粒過(guò)濾系統(tǒng)和廢氣減少排放系統(tǒng)中，而且，測(cè)溫達(dá)1250℃的薄膜鉑熱電阻元件已在研發(fā)，不久將可面市； 

⑥ 外形結(jié)構(gòu) 陶瓷鉑熱電阻元件為單一的圓柱形，薄膜鉑熱電阻元件除傳統(tǒng)的帶引線(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)外，無(wú)引線(xiàn)的SMD 片狀結(jié)構(gòu)、圓柱形結(jié)構(gòu)以及適用于各種特殊領(lǐng)域的特殊結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品均已面市； 

⑦ 標(biāo)稱(chēng)阻值 陶瓷鉑熱電阻元件的標(biāo)稱(chēng)阻值受到元件體積的限制，尤其是阻值的元件無(wú)法做到，而薄膜鉑熱電阻元件的標(biāo)稱(chēng)阻值可按要求設(shè)計(jì)，目前從Pt6.8 到Pt10k 的產(chǎn)品均已投入市場(chǎng)； 

⑧ 價(jià)格 陶瓷鉑熱電阻元件的用鉑量較薄膜鉑熱電阻元件大得多，因而其成本很難有大幅度的降低。薄膜鉑熱電阻元件的鉑用量很少，而且是自動(dòng)化生產(chǎn)，故其成本仍有不少下調(diào)空間； 

⑨ 長(zhǎng)期穩(wěn)定性長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)或溫度驟變都對(duì)傳感器的精度和復(fù)現(xiàn)性產(chǎn)生負(fù)面的影響，這些負(fù)面影響將影響到傳感器的壽命，因此，長(zhǎng)期穩(wěn)定性是傳感器中重要的指標(biāo)。陶瓷鉑熱電阻元件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性取決于鉑絲的純度與制作的工藝過(guò)程，要求鉑絲純度較高且在制作過(guò)程中不能受到污染。在250h、500h 和1000h 的型式試驗(yàn)中，薄膜鉑熱電阻元件表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，德國(guó)廠家的測(cè)試數(shù)據(jù)表明，薄膜鉑熱電阻元件在其極限溫度工作超過(guò)1000h 后，其電阻值的變化＜0.02%；在200℃使用5 年后其電阻值的變化通常＜0.04%。