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N型热电偶

更新时间:2019-10-18

简要描述:

N型热电偶是由两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路,直接测温端叫测量端,接线端子端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,接上显示仪表,仪表上就指示出热电偶,产生的热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长,热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度、直径无关。

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一、介绍

N型热电偶(镍铬硅-镍硅热电偶)为廉金属热电偶,是一种国际标准化的热电偶。N型电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜,不受短程有序化影响等优点,其综合性能优于K型热电偶,是一种很有发展前途的热电偶。N型电偶使用温度为-200~1300℃。

二、热电偶工作原理

两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路,直接测温端叫测量端,接线端子端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,接上显示仪表,仪表上就指示出热电偶,产生的热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长,热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度、直径无关。

三、温度测量范围和允许误差

型号

分度号

允许误差与偶材等级

I

II

允差值

测温范围℃

允差值

测温范围℃

WRN

K

±1.5℃

-40~+375

±2.5℃

-40~+333

±0.004│t│

375~1000

±0.0075│t│

333~1200

WRM

N

±1.5℃

-40~+375

±2.5℃

-40~+333

±0.004│t│

375~1000

±0.0075│t│

333~1200

WRE

E

±1.5℃

-40~+375

±1.5℃

-40~+333

±0.004│t│

375~800

±0.004│t│

333~900

WRF

J

±1.5℃

-40~+375

±1.5℃

-40~+333

±0.004│t│

375~750

±0.004│t│

333~750

WRC

T

±1.5℃

-40-~+125

±1℃

-40~+333

±0.004│t│

125~350

±0.0075│t│

133~350

WRP

S

±1℃

0~+1100

±2.5℃

0~600

±[1+0.003(t-1100)]

1100~1600

±0.0025│t│

600~1600

四、N型热电偶选型表

W

温度仪表

 

R

热电偶

 

感温元件材料

分度号

M镍铬硅-镍硅

N

N镍铬-镍硅

K

E镍铬-铜镍

E

F铁-铜镍

J

C铜-铜镍

T

P铂铑10-铂

S

Q 铂铑13-铂

R

R 铂铑30-铂6

B

 

K

铠装式

 

偶丝对数

单支

2

双支

 

安装固定形式

1

无固定装置

2

固定卡套螺纹

3

活动卡套螺纹

4

固定卡套法兰

5

活动卡套法兰

6

防震阻漏卡套螺纹

 

接线装置形式

0

接线座式

2

防喷式

3

防水式

4

防爆式

6

圆接插式

7

扁接插式

8

手柄式

9

补偿导线式

 

工作端形式

1

绝缘式

2

接壳式

 

附加装置形式

M

导热块式

G

包箍式

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

R

N

K

2

1

3

1

 

举例

WRMK-101、WRMK-102、WRMK-121、WRMK-122、WRMK-131、WRMK-132、WRMK-141、WRMK-142、WRMK-161、WRMK-162、WRMK-171、WRMK-172、WRMK-181、WRMK-182、WRMK-191、WRMK-192

WRMK-201、WRMK-202、WRMK-221、WRMK-222、WRMK-231、WRMK-232、WRMK-241、WRMK-242、WRMK-261、WRMK-262、WRMK-271、WRMK-272、WRMK-281、WRMK-282、WRMK-291、WRMK-292

WRMK-301、WRMK-302、WRMK-321、WRMK-322、WRMK-331、WRMK-332、WRMK-341、WRMK-342、WRMK-361、WRMK-362、WRMK-371、WRMK-372、WRMK-381、WRMK-382、WRMK-391、WRMK-392

WRMK-401、WRMK-402、WRMK-421、WRMK-422、WRMK-431、WRMK-432、WRMK-441、WRMK-442、WRMK-461、WRMK-462、WRMK-471、WRMK-472、WRMK-481、WRMK-482、WRMK-491、WRMK-492

WRMK-501、WRMK-502、WRMK-521、WRMK-522、WRMK-531、WRMK-532、WRMK-541、WRMK-542、WRMK-561、WRMK-562、WRMK-571、WRMK-572、WRMK-581、WRMK-582、WRMK-591、WRMK-592

 

WRMK2-101、WRMK2-102、WRMK2-121、WRMK2-122、WRMK2-131、WRMK2-132、WRMK2-141、WRMK2-142、WRMK2-161、WRMK2-162、WRMK2-171、WRMK2-172、WRMK2-181、WRMK2-182、WRMK2-191、WRMK2-192

WRMK2-201、WRMK2-202、WRMK2-221、WRMK2-222、WRMK2-231、WRMK2-232、WRMK2-241、WRMK2-242、WRMK2-261、WRMK2-262、WRMK2-271、WRMK2-272、WRMK2-281、WRMK2-282、WRMK2-291、WRMK2-292

WRMK2-301、WRMK2-302、WRMK2-321、WRMK2-322、WRMK2-331、WRMK2-332、WRMK2-341、WRMK2-342、WRMK2-361、WRMK2-362、WRMK2-371、WRMK2-372、WRMK2-381、WRMK2-382、WRMK2-391、WRMK2-392

WRMK2-401、WRMK2-402、WRMK2-421、WRMK2-422、WRMK2-431、WRMK2-432、WRMK2-441、WRMK2-442、WRMK2-461、WRMK2-462、WRMK2-471、WRMK2-472、WRMK2-481、WRMK2-482、WRMK2-491、WRMK2-492

WRMK2-501、WRMK2-502、WRMK2-521、WRMK2-522、WRMK2-531、WRMK2-532、WRMK2-541、WRMK2-542、WRMK2-561、WRMK2-562、WRMK2-571、WRMK2-572、WRMK2-581、WRMK2-582、WRMK2-591、WRMK2-592

 

装配式热电偶选型表

W

温度仪表

 

R

热电偶

 

感温元件材料

分度号

M镍铬硅-镍硅

N

N镍铬-镍硅

K

E镍铬-铜镍

E

F铁-铜镍

J

C铜-铜镍

T

P铂铑10-铂

S

Q 铂铑13-铂

R

R 铂铑30-铂6

B

 

偶丝对数

单支

2

双支

 

安装固定形式

1

无固定装置

2

固定螺纹

3

活动法兰

4

固定法兰

5

活络管接头式

6

锥形固定螺纹式

 

接线盒形式

0

无接线盒

2

防喷式

3

防水式

4

防爆式

 

保护管直径

0或者1

Φ10、Φ12、Φ14、Φ16、Φ18、Φ20、Φ22、Φ25等等

 

工作端形式

G

变截面

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

R

N

2

1

3

0

G

举例

WRM-101、WRM-102、WRM-121、WRM-122、WRM-131、WRM-132、WRM-141、WRM-142、

WRM-201、WRM-202、WRM-221、WRM-222、WRM-231、WRM-232、WRM-241、WRM-242、WRM-301、WRM-302、WRM-321、WRM-322、WRM-331、WRM-332、WRM-341、WRM-342、WRM-401、WRM-402、WRM-421、WRM-422、WRM-431、WRM-432、WRM-441、WRM-442、WRM-501、WRM-502、WRM-521、WRM-522、WRM-531、WRM-532、WRM-541、WRM-542、

WRM-601、WRM-602、WRM-621、WRM-622、WRM-631、WRM-632、WRM-641、WRM-642、

WRM2-101、WRM2-102、WRM2-121、WRM2-122、WRM2-131、WRM2-132、WRM2-141、WRM2-142、WRM2-201、WRM2-202、WRM2-221、WRM2-222、WRM2-231、WRM2-232、WRM2-241、WRM2-242、WRM2-301、WRM2-302、WRM2-321、WRM2-322、WRM2-331、WRM2-332、WRM2-341、WRM2-342、WRM2-401、WRM2-402、WRM2-421、WRM2-422、WRM2-431、WRM2-432、WRM2-441、WRM2-442、WRM2-501、WRM2-502、WRM2-521、WRM2-522、WRM2-531、WRM2-532、WRM2-541、WRM2-542、WRM2-601、WRM2-602、WRM2-621、WRM2-622、WRM2-631、WRM2-632、WRM2-641、WRM2-642、

 

热电偶冷端补偿计算方法:

从毫伏到温度:测量冷端温度,换算为对应毫伏值,与热电偶的毫伏值相加,换算出温度;

从温度到毫伏:测量出实际温度与冷端温度,分别换算为毫伏值,相减後得出毫伏值,即得温度。

在生产中由于被测对象不同,环境条件不同,测量要求不同,和热电阻的安装方法及采取的措施也不同,需要考虑的问题比较多,但原则上可以从测温的准确性、安全性、维修方便三个方面来考虑。

为避免测温元件损坏,应保证其有足够的机械强度,为保护感温元件不受磨损应加保护屏或保护管等,为确保安全、可靠,测温元件的安装方法应视具体情况(如待测介质的温度、压力、测温元件的长度及其安装位置、形式等)而定。

凡安装承受压力的测温元件,都必须保证其密封性。高温下工作的热电偶,为防止保护管在高温下产生变形,一般应垂直安装,若必须水平安装则不宜过长,并用支架保护热电偶。若测温元件安装于介质流速较大的管道中,则其应倾斜安装。

为防止测温元件受到过大的冲蚀,安装在管道的弯曲处。当介质压力超过10MPa时,必须在测量元件上加保护外套。热电偶/热电阻的安装部位还应考虑其拆装、维修、校验的足够空间和场地,具有较长保护管的热电偶、热电阻应能方便地拆装。

2、热响应时间:

在温度出现阶跃变化时,热电偶的输出变化至相当于该变化的50%,所需要的时间称为热响应时间,用t0.5表示

3、热电偶公称压力 

一般是指在室温情况下保护管所能承受的静态外压而不破裂。实际上,容许工作压力不仅与保护管材料、直径壁厚有关,还与其结构形式,安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类等有关。

4、热电偶zui小置入深度

应不小于其保护管外径的8~10倍(特殊产品例外)。

5、热电偶绝缘电阻(常温)

常温绝缘电阻的试验电压为直流500v±50v,测量常温绝缘电阻的大气条件为温度15~35℃,相对湿度45%,大气压力86~106kpa。 a.对于长度超过1米的热电偶它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积应不小于100mΩ。m。

即≥100 mΩ。m l>1m 式中:rr-热电偶的长度,m b.对于长度等于或不足1米的热电偶,它的常温绝缘电阻值应不小于100 mΩ

K型热电偶作为一种温度传感器,K型热电偶通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

K型热电偶是目前用量zui大的廉金属热电偶,其用量为其他热电偶的总和。K型热电偶丝直径一般为1.2mm~4.0mm。

正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr=90:10,负极(KN)的名义化学成分为:Ni:Si=97:3,其使用温度为-200℃~1300℃。

K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中广泛为用户所采用。

K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛。

检出(测温)元件热电偶是工业上zui常用的温度检测元件之一。必须配二次仪表,其优点是:

①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可连续测量,某些特殊热电偶zui低可测到-269℃(如金铁镍铬),zui高可达+2800℃(如钨-铼)。

③构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

 

 

 

根据温度测量范围及精度,选用相应分度号的热电偶

使用温度在1300~1800℃,要求精度又比较高时,一般选用B型热电偶;

要求精度不高,气氛又允许可用钨铼热电偶,高于1800℃一般选用钨铼热电偶;

使用温度在1000~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电偶。

在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶,低于400℃一般用E型热电偶;

250℃下以及负温测量一般用T型电偶,在低温时T型热电偶稳定而且精度高。

在热电偶回路中接入第三种金属材料时,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。

热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。

在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与测量仪表连接用专用补偿导线。

热电偶的技术优势:热电偶测温范围宽,性能比拟稳定;丈量精度高,热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响;热响应时间快,热电偶对温度变化反响灵活;丈量范围大,热电偶从-40~+ 1600℃ 均可连续测温;热电偶性能牢靠, 机械强度好。运用寿命长,装置便当。

电偶必需是由两种性质不同但契合一定要求的导体(或半导体)材料构成回路。热电偶丈量端和参考端之间必需有温差。

将两种不同资料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因此在回路中构成一个大小的电流,这 种现象称为热电效应。热电偶就是应用这一效应来工作的。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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