近一個(gè)世紀(jì)來,各國先后生產(chǎn)的熱電偶的種類有幾百種,應(yīng)用較廣的有幾十種,而國際電工委員會(huì)(iec)推薦的工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶為八種(目前我國的國家標(biāo)準(zhǔn)已與國際標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一)。其中分度號(hào)為s、r、b的三種熱電偶均由鉑和鉑銠合金制成,屬貴金屬熱電偶。分度號(hào)分別為k、n、t、e、j的五種熱電偶,是由鎳、鉻、硅、銅、鋁、錳、鎂、鈷等金屬的合金制成,屬賤金屬熱電偶。這八種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱電極材料、最大測(cè)溫范圍、適用氣氛等見表1所示。
表2列出了不同等級(jí)(通常分為三級(jí))標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)熱電偶適用測(cè)溫范圍和允差,供選用時(shí)參考。
表1 工業(yè)用熱電偶測(cè)溫范圍
①表中o為氧化氣氛,n為中性氣氛,r為還原氣氛,v為真空。
表2 不同等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)熱電偶的允差
熱電偶的選用除了考慮被測(cè)對(duì)象的溫度范圍外,還需考慮熱電偶使用環(huán)境的氣氛,通常被測(cè)對(duì)象的溫度范圍在一200~300℃時(shí)可優(yōu)選t型熱電偶,因?yàn)樗谫v金屬熱電偶中精度最高,或選e型熱電偶,它是賤金屬熱電偶中熱電勢(shì)最大、靈敏度最高的熱電偶;當(dāng)上限溫度<1000℃,可優(yōu)先選k型熱電偶,其特點(diǎn)為使用溫度范圍寬(上限最高可達(dá)l300℃),高溫性能較穩(wěn)定,價(jià)格較滿足該溫區(qū)的其他熱電偶低;當(dāng)上限溫度<1300℃,可選n型或k型;當(dāng)測(cè)溫范圍為1 000~1 400℃時(shí),可選s或r型熱電偶;當(dāng)測(cè)溫范圍為1400~1800 ℃時(shí),應(yīng)選b型熱電偶;當(dāng)測(cè)溫上限大于l800℃,應(yīng)考慮選用還屬非國際標(biāo)準(zhǔn)的鎢錸系列熱電偶(其最高上限溫度可達(dá)2800℃,但超過2300℃其準(zhǔn)確度要下降;要注意保護(hù),因?yàn)殒u極易氧化,必須用惰性或干燥氫氣把熱電偶與外界空氣嚴(yán)格隔絕。不能用于含碳?xì)夥眨┗蚍墙饘倌透邷責(zé)犭娕迹▏鴥?nèi)還未商品化,這里不再一一列舉)。
在氧化氣氛下,且被測(cè)溫度上限小于1300℃,應(yīng)優(yōu)先選用抗氧化能力強(qiáng)的賤金屬n型或k型;當(dāng)測(cè)溫上限高于1300℃,應(yīng)選s、r或b型貴金屬熱電偶。在真空或還原性氣氛下,當(dāng)上限溫度低于950℃時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用j型熱電偶(不僅可在還原氣氛下工作,也可在氧化氣氛中使用),高于此限,選鎢錸系列熱電偶,或非貴金屬系列熱電偶,或選采取特別的隔絕保護(hù)措施的其他標(biāo)準(zhǔn)熱電偶。
常用熱電偶的熱電特性均有現(xiàn)成分度表可查。溫度與熱電勢(shì)之間的關(guān)系也可以用函數(shù)式表示,稱為參考函數(shù)。its-90給出了新的熱電偶分度表和參考函數(shù),它們是熱電偶測(cè)溫的依據(jù)。