k型和e型热电偶测温范围详解

　　什么是K型热电偶

　　K型热电偶是一种温度传感器，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型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。

　　K型热电偶的测温原理

　　热电偶测温必须由热电偶、连接导线及显示仪表三部分组成。下图是最简单的热电偶测温示意图。

　　按右图组成的热电偶蕊及测温电偶丝1 ，如果将热电偶的热端加热，使得冷、热两端的温度不同，则在该热电偶回路中就会产生热电势，这种物理现象就称为热电现象（即热电效应）。在热电偶回路中产生的电势由温差电势和接触电势两部分组成。接触电势：它是两种电子密度不同的导体相互接触时产生的一种热电势。当两种不同的导体A和B相接触时，假设导体A和B的电子密度分别为Na和Nb并且Na》Nb，则在两导体的接触面上，电子在两个方向的扩散率就不相同，由导体A扩散到导体B的电子数比从B扩散到A的电子数要多。导体A失去电子而显正电，导体B获得电子而显负电。因此，在A、B两导体的接触面上便形成一个由A到B的静电场，这个电场将阻碍扩散运动的继续进行，同时加速电子向相反方向运动，使从B到A的电子数增多，最后达到动态平衡状态。此时A、B之间也形成一电位差，这个电位差称为接触电势。此电势只与两种导体的性质相接触点的温度有关，当两种导体的材料一定，接触电势仅与其接点温度有关。温度越高，导体中的电子就越活跃，由A导体扩散到B导体的电子就越多，接触面处所产生的电动势就越大，即接触电势越大。

　　K型热电偶的测温范围

　　K型热电偶材料主要采用的是镍铬－镍硅合金构成，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，它是一种能测量较高温度的性价比很高的热电偶，是工业自动化控制中最常用的一种热电偶。由于镍铬－镍硅合金具有较好的高温抗氧化性，可适用于氧化性或中性介质中。因此这种K型热电偶可长期测量1000度的高温，短期可测到1200度。但是，它不能用于还原性介质中，否则，很快腐蚀损坏，在此情况下只能用于500度以下的测量。它比S型热电偶要便宜很多，它的重复性很好，产生的热电势大，因而灵敏度很高，而且它的线性很好。虽然其测量精度略低，但完全能满足工业测温要求，所以它是工业上最常用的热电偶。

　　K型热电偶测量范围及允许误差范围

　　注：t为感温元件实测温度值（℃）电场强度越高，因而接触电势也就越大。这样将1产生的温差热电势通过连接导线2在显示仪表3中显示出来。

　　K型热电偶的优点

　　1.热电动势之直线性良好。

　　2.1000℃以下耐氧化性良好。

　　3.在溅金属热电偶中安定性属良好。

　　K型热电偶的缺点

　　1.不适用于还元性气体环境，特别是一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等气体。

　　2.热电动势与贵金属热电偶相比较时变化较大。

　　3.受Greemrot之影响会产生误差。

　　4.易受履歷现象影响

　　什么是E型热电偶

　　E型热电偶是一种廉金属的热电偶，正极（EP）为：镍铬10合金，化学成分与KP相同，负极（EN）为铜镍合金，名义化学成分为：55%的铜，45%的镍以及少量的锰，钴，铁等元素。该热电偶的使用温度为-200~900℃。

　　E型热电偶的特点

　　热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为采用。

　　E型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性气氛中，热电势均匀性较差。

　　E型热电偶的测温范围

　　分度号为E型的热电偶测温范围应是-200度~900度（按IEC标准）但它使用温度和它的偶丝直径有关，0.5mm短期最高推荐温度在400度，0.8mm短期最高推荐温度在500度，1.2~1.6mm短期最高推荐温度在650度，2mm短期最高推荐温度在750度，3.2mm短期最高推荐温度在900度。此热电偶适用于氧化及弱还原性气氛中测温，具有稳定性好，灵敏度高价廉等优点。最常用的是2~2.5mm长期使用推荐温度在650度，短期最高推荐温度在750度。