1、K型熱電偶規格參數及使用一、熱電偶基礎知識熱電偶是溫度測量中應用最普遍的測溫器件，它的特點是測溫范圍寬，性能穩定，有足 夠的測量精度，能夠滿足工業過程溫度測量的需要。結構簡單，動態響應好；輸出為電信號， 可以遠傳，便于集中檢測和自動控制。熱電偶的測溫原理基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連成閉合回路，當兩個接 點處的溫度不同時，回路中將產生熱電勢，這種現象即是熱電效應，又稱賽北克效應。熱電偶的要求：在測溫范圍內熱電偶性能穩定，不隨時間和被測對象而變化；在測溫范圍內物理化學性能穩定，不易氧化和腐蝕，耐輻射；所組成的熱電偶要有足夠的靈敏度，熱電勢隨溫度的變化率要足夠大；熱電特性接近單值線性或近

2、似線性；電導率高，電阻溫度系數小；機械性能好，機械強度高，材質均勻；工藝性好，易加工，復制性好，制造工藝簡 單，價格便宜。目前市面上流行的主要有8種常用熱電偶以及測高溫的鎢銖熱電偶(02300。0,綜合 考慮上述熱電偶，只有K型熱電偶比較適合大規模的工業現場應用。K型熱電偶是由鎳鉻-鎳硅(鋁)雙金屬組成的，其中鎳鉻為正極，鎳硅(鋁)為負極。 K型熱電偶的測溫范圍為-2701300C之間，適用于氧氣氣氛中，穩定性屬于中等程度。表1K型熱電偶分度表01002003004005006007008009001000110012001300mV0K型熱電偶性能穩定，產生的熱電勢大，熱電特性線性好，復現性

3、好，高溫下抗氧化能 力強，耐輻射，使用范圍寬，應用廣泛。本資料所說的溫度極限就是最高的溫度值，K型熱電偶各種規格尺寸導線的最高溫度如下表 所示：表2各種導線尺寸(awg系列)的溫度上限。C熱電偶類型8規格14規格20規格24規格28規格K12601093982871871這個表舉出各類熱電偶和導線尺寸的推薦溫度上限。這些溫度上限應用于有防護的熱電 偶，即有普通封閉端保護套管的熱電偶，不用于具有壓制礦物質氧化物絕緣體的套裝熱電偶。一般在實際應用中，會有超過推薦溫度極限的情況。同樣，在推薦溫度極限內應用而沒 有得到滿意壽命的情況也是有的。但是，總的說來，當導線在列舉的溫度范圍內連續工作時， 能保證

4、熱電偶有滿意的壽命。K類熱電偶適宜在溫度高達1260C的氧化性或惰性氣氛中連續使用，因為它們的抗氧化特性 要比其它金屬熱電偶好。在溫度為538C以上使用最為廣泛。這類熱電偶雖然只在-18 1260C的溫度范圍內確定過誤差極限，但它也適合在溫度低至-250C時使用。可以用于露點低于-40C的氫氣或裂解氣氛，但是不能在下列情況中使用：1、正在還原或者氧化與還原正在交替進行的氣氛。除非用保護套管進行適當保護，否 則不能使用。2、含硫氣氛。除非有適當的保護，否則不能使用。因為硫會侵害熱電極而且由于晶間 腐蝕而使負熱電極迅速脆化和斷裂。3、真空氣氛。除短時間使用外(鉻會從正熱電極上發生擇優蒸發，從而改變

5、刻度定標)。4、促進正熱電極發生“綠蝕”腐蝕的氣氛。當熱電極周圍氣氛的氧含量低并在一定范圍內時，這種腐蝕就由鉻的擇優氧化而發生。這會引起很大的誤差，而且在8161038C 溫度范圍內最為嚴重。熱電偶使用細長不通風的保護套管時，“綠蝕”腐蝕就經常發生。消除這種腐蝕的方法是采 用大直徑保護套管或采用通風保護套管來增加氧的供給量;另一種方法是通過在密封保護套 管中插進一個“收氣器”去吸收氧氣，以便使氧氣含量減小到低于能促進擇優氧化所需的量。二、K熱電偶補償線的選擇在一定溫度范圍內和所連接的熱電偶具有相同熱電特性的廉價金屬導線，稱為熱電偶的 補償線。它是由補償導線線芯、絕緣層和保護套組成。在測溫中，作

6、為熱電偶與顯示儀表或 采集裝置的連接導線。補償導線的作用是：(1)將熱電偶參考端延伸到遠離熱源和環境溫度相對穩定的地方，以便于準確地對參 考端溫度進行修正。一般測量儀儀表都要求安裝在遠離熱源和環境溫度相對較穩定的地方，而普通熱電偶的 參考端距被測對象很近，測溫時必須把熱電偶參考端與儀表連接。若用普通銅導線連接，則 熱電偶參考端溫度較高，而且不穩定，給測量結果帶來誤差。若將熱電極延長，使熱電偶參 考端遠離熱源，理論上是可以的，但會造成熱電極材料的浪費，補償導線就是為了解決這個 矛盾而產生的。它的特點是在參考端溫度可能變化的范圍內（0100或200。0，由補償導 線兩極組成的熱電偶的特性與所配熱電

7、偶熱電特性相同，使得熱電偶回路中加入補償后，其 熱電勢僅與測量端溫度和補償線與儀表連接處溫度有關，而與參考端的溫度變化無關，就好 像把熱電極延長到儀表端子處，所以補償導線的作用只是延長了熱電極，它并不能消除參考 端不為0c時的影響。因此，還必須將參考端溫度修正到0C。（2）可以節省大量價格昂貴的金屬材料。補償導線按補償原理分為延伸型（X）和補償型（C），與所賠用熱電偶的熱電極化學成 分相同的補償導線成為延伸型補償導線;與所配用的熱電極成分不同的補償導線稱為補償型 補償導線。按使用溫度可分為一般用（代號為G）和耐熱用（H）。按具體用途又可以分為4種：1普通型補償導線：可供固定敷設使用。2軟型補償

8、導線：可供實驗室需要移動的地方使用。3屏蔽型補償導線：可供固定敷設，并具有抗電磁干擾的性能。4屏蔽型軟補償導線：具有抗電磁場干擾的性能，可供實驗室需要移動的地方使用。表3補償線的型號、線芯材料及絕緣層、護套著色見表補償導線型號配用熱電偶型號補償導線線芯材料絕緣層著色護套著色正極負極正極負極一般用耐熱用普通級精密級普通級精密級KCAKKPC （銅）KNC（銅鎳）紅色藍色黑色灰色黑色黃色KCBKKPC （銅）KNC（銅鎳）紅色藍色黑色灰色黑色黃色KXKKPX（鎳銘）KNX （鎳硅）紅色黑色黑色灰色黑色黃色|scH可因回X回園恒|回舊GE/T4989平_j I1-L 1柔號|:pl梆敝以標P|尤屏蔽

9、層不標軟標R|硬線不標|_1 玉材料|（H、F、，ioo、m）|船緣房H料|=- -， ， - 一 Ti|（F、VQO、函）-我芯卿枳|L - -線芯數時.成冬村）| 允薦等朝iS次悄密級普通繳個斬j B1SW I,k-為殷用，u為蝌熱.） J 匚lNChNX .EXH】，圖1補償導線字母標志舉例注：絕緣層及保護套材料：B :無堿玻璃絲，F :聚四氟乙烯，PVC（簡稱）聚氯乙烯，V100，V70表示聚氯乙烯的耐高溫度為100C和70C。三、實際應用信息K型熱電偶價格在每公斤600700元之間。長時間使用溫度為1100C，短時間使用溫 度在1300C，超過1300C后也可以測溫，但溫度破壞了金屬的物性，線性特性被破壞。熱 電極的截面積為2冷端溫度小于50C就可以。正常使用范圍在9001150C熱電極太長只 能使用不銹鋼管（301、308）剛玉管做不到那么長，補償