標題溫度測量儀表和溫度檢測元件熱電偶的選擇

溫度測量儀表和溫度檢測元件熱電偶的選擇

         溫度測量和壓力、流量、物位測量一樣，常常受到被測介質各種特性及環境條件的約束，接觸式測溫方法尤其如此。

　　由于溫度是物體受熱程度的反映，溫度測量也必須涉及測溫元件與被測對象之間的熱量交換，因此傳熱好壞、熱損失、熱慣性及溫度場的分布都會影響到測溫結果。

　　但是對于溫度測量、生產工藝及流體特性對測量方法的影響，比起流量、液位測量要小，溫度測量在大部分工況中都能工作。因此，諸如價格、精度、響應時間、可維護性，甚至某些傳統習慣都可以成為選擇溫度測量方法的理由。

　�。�1）就地溫度儀表的選擇

　　a.在滿足測量范圍、工作壓力、精度要求下，應優先選用雙金屬溫度計。

　　b.對于-80℃以下，無法近距離觀察，有振動以及對精度要求不高的場合可以選擇壓力式溫度計。

　　c.玻璃溫度計由于易受機械損傷，造成汞害，一般不推薦使用（除了作為成套機械配套供應外）。

　�。�2）溫度檢測元件的選擇

　　熱電偶適合一般場合，熱電阻適合要求測量精度高、無振動場合。

　　測量響應時間：熱電偶為600s、100s、20s，熱電阻為-90~180s、30~90s、10~30s、<10s。

　　在溫度大于870℃，氫含量大于5%的還原性氣體、惰性氣體及真空情況下宜選用吹氣熱電偶或鎢錸熱電偶。

　　設備、管道外壁、轉動物體表面溫度測量可選擇表面熱電偶或鎧裝熱電偶、熱電阻。

　　測量含堅固顆粒場所可選擇耐磨熱電偶。

　�。�3）熱電偶形式選擇

　　a.鉑銠-鉑（S型）。1300℃/短期可測1600℃。特點是精度高，穩定性好，測溫范圍寬，使用壽命長，高溫下抗氧化性好。缺點是熱電勢小，靈敏度較低，高溫下機械強度降低，對臟污敏感。采用貴金屬，價貴。

　　b.鉑銠-鉑（R型）。1300℃/短期1600℃。特點是綜合性能與S型相仿，故國內大多采用S型而不用R型。

　　c.鎳鉻-鎳硅（K型）。最大量使用的廉金屬熱電偶，其特點是線性度好，熱電勢大，靈敏度較高，穩定性，均勻性較好，抗氧化性強，價低，適合測量-200~1300℃。缺點是不適宜在含硫及還原氣體環境中使用，也不適宜在氧化、還原交換的過程或真空狀態、弱氧化環境中使用。

　　d.鎳鉻-鎳硅（N型）。國際上公推的標準化儀器，有較好的發展前景，廉金屬熱電偶，線性度好，熱電勢大，靈敏度高，穩定性、均勻性、抗氧化性皆好，價低，綜合性能皆優于K型熱電偶，適合測量-200~1300℃。缺點是有些工作環境如含硫、還原性氣體、真空狀態不適宜使用。

　　e.鎳鉻-鎳銅（E型）。-200~900℃。特點是熱電勢大，靈敏度高，居熱電偶之最，適于高濕度環境，對濕度不敏感，穩定性、抗氧化性皆優，可用于氧化性、惰性氣體環境中，價低。缺點是不適宜在含硫及還原性氣體中使用。均勻性較差。

　　f.鐵-銅鎳（J型）。-210~1200℃。廉金屬熱電偶，線性度好，熱電勢大，靈敏度高，穩定性、均勻性較好，可用于真空狀態、氧化、還原或惰性氣體環境中，但不適合含硫環境。

　　g.銅-鎳銅（T型）。最理想的低價測低溫的熱電偶（-200~350℃）。特點是線性度好，熱電勢大，靈敏度高，穩定性、均勻性皆好，價低，特別適于-200~0℃。缺點是高溫時抗氧化性較差。

溫度測量和壓力、流量、物位測量一樣，常常受到被測介質各種特性及環境條件的約束，接觸式測溫方法尤其如此。

　　由于溫度是物體受熱程度的反映，溫度測量也必須涉及測溫元件與被測對象之間的熱量交換，因此傳熱好壞、熱損失、熱慣性及溫度場的分布都會影響到測溫結果。

　　但是對于溫度測量、生產工藝及流體特性對測量方法的影響，比起流量、液位測量要小，溫度測量在大部分工況中都能工作。因此，諸如價格、精度、響應時間、可維護性，甚至某些傳統習慣都可以成為選擇溫度測量方法的理由。

　�。�1）就地溫度儀表的選擇

　　a.在滿足測量范圍、工作壓力、精度要求下，應優先選用雙金屬溫度計。

　　b.對于-80℃以下，無法近距離觀察，有振動以及對精度要求不高的場合可以選擇壓力式溫度計。

　　c.玻璃溫度計由于易受機械損傷，造成汞害，一般不推薦使用（除了作為成套機械配套供應外）。

　�。�2）溫度檢測元件的選擇

　　熱電偶適合一般場合，熱電阻適合要求測量精度高、無振動場合。

　　測量響應時間：熱電偶為600s、100s、20s，熱電阻為-90~180s、30~90s、10~30s、<10s。

　　在溫度大于870℃，氫含量大于5%的還原性氣體、惰性氣體及真空情況下宜選用吹氣熱電偶或鎢錸熱電偶。

　　設備、管道外壁、轉動物體表面溫度測量可選擇表面熱電偶或鎧裝熱電偶、熱電阻。

　　測量含堅固顆粒場所可選擇耐磨熱電偶。

　�。�3）熱電偶形式選擇

　　a.鉑銠-鉑（S型）。1300℃/短期可測1600℃。特點是精度高，穩定性好，測溫范圍寬，使用壽命長，高溫下抗氧化性好。缺點是熱電勢小，靈敏度較低，高溫下機械強度降低，對臟污敏感。采用貴金屬，價貴。

　　b.鉑銠-鉑（R型）。1300℃/短期1600℃。特點是綜合性能與S型相仿，故國內大多采用S型而不用R型。

　　c.鎳鉻-鎳硅（K型）。最大量使用的廉金屬熱電偶，其特點是線性度好，熱電勢大，靈敏度較高，穩定性，均勻性較好，抗氧化性強，價低，適合測量-200~1300℃。缺點是不適宜在含硫及還原氣體環境中使用，也不適宜在氧化、還原交換的過程或真空狀態、弱氧化環境中使用。

　　d.鎳鉻-鎳硅（N型）。國際上公推的標準化儀器，有較好的發展前景，廉金屬熱電偶，線性度好，熱電勢大，靈敏度高，穩定性、均勻性、抗氧化性皆好，價低，綜合性能皆優于K型熱電偶，適合測量-200~1300℃。缺點是有些工作環境如含硫、還原性氣體、真空狀態不適宜使用。

　　e.鎳鉻-鎳銅（E型）。-200~900℃。特點是熱電勢大，靈敏度高，居熱電偶之最，適于高濕度環境，對濕度不敏感，穩定性、抗氧化性皆優，可用于氧化性、惰性氣體環境中，價低。缺點是不適宜在含硫及還原性氣體中使用。均勻性較差。

　　f.鐵-銅鎳（J型）。-210~1200℃。廉金屬熱電偶，線性度好，熱電勢大，靈敏度高，穩定性、均勻性較好，可用于真空狀態、氧化、還原或惰性氣體環境中，但不適合含硫環境。

　　g.銅-鎳銅（T型）。最理想的低價測低溫的熱電偶（-200~350℃）。特點是線性度好，熱電勢大，靈敏度高，穩定性、均勻性皆好，價低，特別適于-200~0℃。缺點是高溫時抗氧化性較差。