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全面讲解K型热电偶的常识总会细节分析

来源:发表时间:2019-06-25


      K型热电偶这是最常见的热电偶类型,可提供最宽的工作温度范围。K型热电偶通常适用于大多数应用,因为它们是镍基的并且具有良好的耐腐蚀性。下面金莎娱乐官方网站的自己为您全面讲解K型热电偶的常识总会细节分析。
      1、正面腿是非磁性的(黄色),负腿是磁性的(红色)。
      2、传统的贱金属选择,适用于高温作业。
      3、适用于温度高达1260°C(2300°F)的氧化或惰性气氛。
      4、易受硫磺侵袭(避免暴露于含硫气氛)。
      5、在干净的氧化气氛中表现最佳。
      6、不推荐在真空中的部分氧化条件下使用,或者在氧化和还原的交替循环下使用
      由正腿组成,约为90%镍,10%铬和负腿,约为95%镍,2%铝,2%锰和1%硅.K型热电偶是最常见的通用热电偶灵敏度约为41μV/°C,相对于alumel,铬阳性。它价格低廉,可在-200°C至+ 1260°C / -328°F至+ 2300°F范围内使用各种探头。K型是在冶金比现在不太先进的时候指定的,因此样品之间的特性差别很大。其中一种成分金属镍是磁性的; 用磁性材料制成的热电偶的特征是当磁性材料达到其固化点时它们的输出会发生阶跃变化(K型热电偶约为354°C)。
K型热电偶(Chromel / Alumel)
      金莎娱乐官方网站K型热电偶通常适用于大多数应用,因为它们是镍基的并且具有良好的耐腐蚀性。它是最常见的传感器校准类型,可提供最宽的工作温度范围。由于其可靠性和准确性,K型热电偶广泛用于温度高达2300°F(1260°C)。这种类型的热电偶应使用合适的金属或陶瓷保护管进行保护,特别是在还原气氛中。在氧化气氛中,例如电炉,当其他条件合适时,并不总是需要管保护; 但是,建议使用清洁度和一般机械保护。K型通常比J型更耐用,因为JP线快速氧化,特别是在较高温度下。
温度范围:
      热电偶级电线,-454°至2,300°F(-270至1,260°C)
      延伸级电线,-32°至392°F(0至200°C)
      熔点,2550°F( 1400°C)
精度(以较大者为准):
      标准:±2.2C%或±.75%
      特殊误差:±1.1C或0.4%
      合金的偏差会影响热电偶的精度。对于K型热电偶,公差等级1在-40和375°C之间为±1.5 K. 然而,来自相同生产的热电偶之间的偏差非常小,并且通过单独校准可以实现更高的精度。


      冶金变化可能会在几个小时内导致1到2°C的校准漂移,随着时间的推移会增加到5°C。特殊等级的K型可以保持特殊的极限精度,比常规等级长十倍。
K型热电偶应用
      K型热电偶用于许多不同类型的环境中的测量,例如水,温和的化学溶液,气体和干燥区域。发动机,油加热器和锅炉是可以找到它们的地方的例子。它们在医院和食品工业中用作温度计。
K型热电偶的优点和缺点
优点
      电动势与测量温度的良好线性关系。
      在1000°C(1600°F)以下具有良好的抗氧化性。
      在低价材料的热电偶中最稳定。
缺点
      不适合减少大气,但能承受金属蒸气。
      与贵重材料(B,R和S)的热电偶相比,电动势特性的老化。
为什么选择K型热电偶
      Chromel和Alumel线的耦合范围为-270°C至1260°C,在最高温度范围内输出为-6.4至54.9 mV。这是热电偶类型k相对于其他热电偶或其他温度传感器(如热敏电阻或电阻温度检测器(RTD))的主要优点之一。
      它能够在恶劣的环境条件和各种气氛中发挥作用,使其优于其他温度传感装置。
键入K温度范围
      热电偶器件必须使用合适的导线,因为不同的导线可测量各种温度范围。K型因其宽温度范围而广受欢迎。在四种主要热电偶类型中,K型覆盖范围从-200°C到1,260°C (大约零下328°F到2,300°F)。
K型热电偶线保护或绝缘材料
用陶瓷珠或绝缘材料保护或隔离时。
      由于其可靠性和准确性,K型可在高达1260°C(2300°F)的温度下广泛使用。使用合适的金属或陶瓷保护管来保护这种类型的热电偶是一种很好的做法,特别是在还原气氛中。在氧化气氛中,例如电炉,当其他条件合适时,并不总是需要管保护; 但是,建议使用清洁度和一般机械保护。K型通常比J型更耐用,因为JP(铁)线快速氧化,特别是在较高温度下。
当受到压实的矿物绝缘和外部金属护套(MGO)的保护。
      K型可在-35至1260°C(-32至2300°F)的温度范围内使用。如果应用温度在600到1100°F之间,咱们建议使用J型或N型,因为短程有序会在几小时内导致+ 2°到+ 4°F的漂移。K型对核环境中的辐射传输相对稳定。对于低于0°C(32°F)的应用,通常需要选择特殊合金。
键入K限制错误
      选择类型时,需要考虑热电偶线的灵敏度和误差范围。K型比其他类型的热电偶线具有更高的误差范围; 选择这种类型的制造商通常愿意牺牲精度以获得广泛的灵敏度。K型具有与测量温度百分比相关的误差范围。它大约是0.75‰或2.2°C,以较大者为准。


K型热电电压
      K型具有指数增加的电压,电压差异变得更容易测量,并且在更高温度下更准确。在非常低的温度 - 零下260°C至零下250°C时,K型热电偶电压每摄氏度仅相差一千分之一或千分之二毫伏。在大约1,350°C的极高温度下,每摄氏度的电压差异大约为3.3百万分之一毫伏。


K型热电偶线涂层
      无涂层焊丝探针对温度的响应速度更快。涂层线在不同介质中显示不同的响应时间。某些测试对象化学品可能会损坏暴露的探针和电线 1/4英寸宽,带护套,不接地的K型热电偶可在约2.25秒内响应水中的温度变化。裸露的热电偶线响应时间仅为0.6秒。
K型热电偶连接


接地热电偶
      这是最常见的交汇方式。当热电偶线和护套全部焊接在一起以在探针尖端形成一个连接点时,热电偶接地。接地热电偶具有非常好的响应时间,因为热电偶与护套直接接触,允许热量容易传递。接地热电偶的缺点是热电偶更容易受到电干扰。这是因为护套经常与周围区域接触,从而提供干扰路径。
未接地的热电偶
      当热电偶线焊接在一起时,热电偶未接地,但它们与护套绝缘。电线通常由矿物绝缘隔开。

 


外露热电偶(或“裸线热电偶”)
      当热电偶线焊接在一起并直接插入过程中时,热电偶暴露在外。响应时间非常快,但暴露的热电偶线更容易腐蚀和降解。除非您的应用程序需要暴露的交汇点,否则不建议使用此样式。


      热电偶导体有多种尺寸。根据您的应用,所选的压力表将影响热电偶的性能。规格尺寸越大,热电偶的热质量越大,响应也相应减小。规格尺寸越大,稳定性和操作寿命越大。相反,较小的标准尺寸将具有更快的响应,但可能无法提供所需的稳定性或操作寿命。


K型热电偶护套
316不锈钢
      最高温度:1650。奥氏体不锈钢牌号的最佳耐腐蚀性。广泛用于食品和化学工业。受到900°F至1600°F(482°C至870°C)的碳化物沉淀的破坏。
316L不锈钢
      最高温度:1650°F(900°C)。与316 SST(04)相同,但低碳版本允许更好的焊接和制造。
304不锈钢
      最高温度:1650°F(900°C)。最广泛使用的低温护套材料。广泛用于食品,饮料,化学和其他需要耐腐蚀性的行业。
      工业:在900至1600°F(480至870°C)范围内受到碳化物沉淀的破坏。可提供最低成本的耐腐蚀护套材料。
304L不锈钢
      最高温度:1650°F(900°C)。低碳版304 SST(02)。低碳含量使这种材料可以在900至1600°F(480至870°C)的温度范围内进行焊接和加热,而不会损害耐腐蚀性。
310不锈钢
      最高温度:2100°F(1150°C)。机械和耐腐蚀性,类似但优于304 SS。非常好的耐热性。
该合金含有25%的铬,20%的镍。不像304 SS那样具有延展性。
321不锈钢
      最高温度:1600°F(870°C)。类似于304 SS,除了钛稳定用于晶间腐蚀。
该合金旨在克服在900至1600°F(480至870°C)范围内对碳沉淀的敏感性。用于航空航天和化学应用。
446不锈钢
      最高温度:2100°F(1150°C)。铁素体不锈钢,在高温下具有良好的耐硫气氛性。
      对硝酸,硫酸和大多数碱具有良好的耐腐蚀性。27%的铬含量使该合金具有最高的耐热性,适用于任何铁素体不锈钢。
Inconel 600
      最高温度:2150°F(1175°C)。最广泛使用的热电偶护套材料。良好的高温强度,耐腐蚀性,耐氯离子应力腐蚀开裂和抗高温氧化性。
      不要在含硫环境中使用。在氮化环境中表现良好。
Inconel 601
      最高温度:2150°F(1175°C)连续,2300°F(1260°C)间歇。与合金600类似,添加铝可提供出色的抗氧化性。专为耐高温腐蚀而设计。
      该材料在渗碳环境中具有良好的性能,并具有良好的蠕变断裂强度。不要在真空炉中使用!在1000至1400°F(540至760°C)的温度范围内长时间加热,易受晶间侵蚀的影响。
Inconel 800
      最高温度:2000°F(1095°C)。广泛用作加热器护套材料。最少使用热电偶。优于合金600的硫磺,氰化物盐和熔融中性盐。
      在某些应用中,通过暴露在1000至1400°F(540至7607摄氏度)的温度范围内,易受粒间侵蚀的影响。
      热电偶电路包含两个合金接头,金属丝连接器和电压测量装置。当两个结经历不同的温度时,可测量的电流流过电路。电流与温差有关。由于测量是相对的,因此必须知道其中一个温度才能计算绝对温度。在早期的热电偶中,通过将其浸入冰水浴中将一个结保持在0℃。今天,其中一个结“冷结”被电补偿以保持标准。另一个结,即“热结”,暴露在待测量的环境中。
      K型热电偶可以连接到电压表,以便进行简单的数据采集。在这种情况下,输出是电压,读取器必须使用转换公式将电压电平转换为温度。为了记录数据,热电偶可以连接到数据记录器或数据采集系统以存储收集的数据。在这些情况下,可以使用转换电路或App操作来使用电压输出来计算温度。
K型热电偶的意义
      像所有热电偶一样,它们价格低廉,反应时间快,体积小,可靠。
      它们可以精确测量极端温度。根据它们的制造地点,它们的范围为-270°C至1,370°C或摄氏度,误差在0.5至2摄氏度之间。它们的灵敏度约为每度摄氏41微伏。
      K类型通常在高于540摄氏度的温度下使用。为了限制过度误差,推荐的用途是氧化或完全惰性气氛,范围为-200°至1,260°C。
      所有热电偶都有一些缺点。它们需要在使用前仔细校准。它们的输出信号非常小,因此它们可能存在噪声问题。它们容易产生应力,应变和腐蚀,特别是随着它们的老化。然而,K类型存在特殊问题。
K型热电偶注意事项
      K型热电偶仅在某些温度下短时间内保持稳定,之后它们往往会向正方向漂移。漂移的大小取决于温度。例如,在1,093°C时,它们的读数可能会偏差多达五度。在371°以下和760°C以上的交替或周期性暴露会产生不稳定的测量结果。从427°C到649°C的长时间曝光使它们的年龄更快。
      铬元素受到所谓的“绿腐”的影响。当发生这种情况时,铬会被氧化并变成绿色并被腐蚀。这发生在从815°到1,040°C的氧气减少的环境中。这种贫氧环境称为还原,K型热电偶不应用于还原或循环氧化和还原气氛。此外,它们不应在硫磺环境中使用,因为它们会变脆并快速破裂。铬的存在使它们不适合真空吸尘,节省了很短的时间。这是因为可能发生汽化。
键入K解决方法
      通过在推荐的温度和环境中使用它们可以将问题最小化。仔细校准,使用适当的连接器和电线安装它们,并使用补偿电路也可以作为辅助工具。为减少误差而构造的K型包括良好绝缘,预老化或在其工作温度以上退火的K型。有些用户也经常小心地更换它们。其他人切换到N型,这是专门为K而改进的。
 

 

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