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熱電偶的劣化和熱電偶的使用壽命

2018-4-12 13:36:50

熱電偶的劣化和熱電偶的使用壽命

熱電偶的劣化

熱電偶的使用壽命和長時間工作有很大關系,所謂熱電偶的劣化,就是指熱電偶經使用后,出現老化變質的現象。由金屬或合金構成的熱電偶,在高溫下其內部晶粒要逐漸長大。同時合金中含有少量雜質,其位置或形狀也將發生變化,而且,對周圍環境中的還原或氧化性氣體也要發生反應。伴隨上述變化,熱電偶的熱電動勢也將極其敏感的發生變化。因此熱電偶的劣化現象是不可避免的。

熱電偶的使用壽命

熱電偶的劣化是一個量變過程,對其定量很困難,將隨熱電偶的種類﹑直徑﹑使用溫度﹑氣氛﹑時間的不同而變化。熱電偶的使用壽命是指熱電偶劣化發展到超過允許誤差,甚至斷線不能使用的時間。

(1)裝配式熱電偶的壽命

我國標準中僅對熱電偶的穩定性有要求。即規定在某一溫度下經200h,使用前后熱電動勢的變化。但是,尚未發現對使用壽命有規定。日本有關熱電偶使用壽命的要求,是依據日本JIS(C-1602-1995)標準中規定的熱電偶連續使用時間。對BRS型熱電偶而言為2000h,KEJT型熱電偶為10000h。

在實際使用時,裝配式熱電偶通常有保護管,只有在特殊情況下才裸絲使用。因此,在多數場合下,保護管的壽命決定了熱電偶壽命。對熱電偶的實際使用壽命的判斷,必須是通過長期收集﹑積累實際使用狀態下的數據,才有可能給出較準確的結果[5]。

(2)鎧裝熱電偶的壽命

由于鎧裝熱電偶有套管保護與外界環境隔絕,因此套管材質對鎧裝熱電偶的壽命影

響很大,必須根據用途選擇熱電偶絲及金屬套管。當材質選定后,其壽命又隨著鎧裝熱電偶直徑的增大而增加。鎧裝熱電偶同裝配式熱電偶相比,雖有許多優點,但使用壽命往往低于裝配式熱電偶。

總結

熱電偶是科研﹑生產最常用的溫度傳感器,雖然結構簡單,但是,使用中不注意仍然會產生較大測量誤差。作者針對使用中容易出現的問題,詳細探討了測溫點的選擇,熱電偶的插入深度﹑響應時間﹑熱輻射及熱阻抗等產生誤差的主要原因,并指出熱電偶不均質﹑使用氣氛﹑絕緣電阻,K型熱電偶選擇性氧化﹑K狀態及鎧裝熱電偶分流誤差等使用中的注意事項。對提高測量精度,延長熱電偶使用壽命有一定幫助。


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