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热电偶的劣化和热电偶的使用寿命

2018-4-12 13:36:50

热电偶的劣化和热电偶的使用寿命

热电偶的劣化

热电偶的使用寿命和长时间工作有很大关系,所谓热电偶的劣化,就是指热电偶经使用后,出现老化变质的现象。由金属或合金构成的热电偶,在高温下其内部晶粒要逐渐长大。同时合金中含有少量杂质,其位置或形状也将发生变化,而且,对周围环境中的还原或氧化性气体也要发生反应。伴随上述变化,热电偶的热电动势也将极其敏感的发生变化。因此热电偶的劣化现象是不可避免的。

热电偶的使用寿命

热电偶的劣化是一个量变过程,对其定量很困难,将随热电偶的种类﹑直径﹑使用温度﹑气氛﹑时间的不同而变化。热电偶的使用寿命是指热电偶劣化发展到超过允许误差,甚至断线不能使用的时间。

(1)装配式热电偶的寿命

我国标准中仅对热电偶的稳定性有要求。即规定在某一温度下经200h,使用前后热电动势的变化。但是,尚未发现对使用寿命有规定。日本有关热电偶使用寿命的要求,是依据日本JIS(C-1602-1995)标准中规定的热电偶连续使用时间。对BRS型热电偶而言为2000h,KEJT型热电偶为10000h

在实际使用时,装配式热电偶通常有保护管,只有在特殊情况下才裸丝使用。因此,在多数场合下,保护管的寿命决定了热电偶寿命。对热电偶的实际使用寿命的判断,必须是通过长期收集﹑积累实际使用状态下的数据,才有可能给出较准确的结果[5]

(2)铠装热电偶的寿命

由于铠装热电偶有套管保护与外界环境隔绝,因此套管材质对铠装热电偶的寿命影

响很大,必须根据用途选择热电偶丝及金属套管。当材质选定后,其寿命又随着铠装热电偶直径的增大而增加。铠装热电偶同装配式热电偶相比,虽有许多优点,但使用寿命往往低于装配式热电偶。

总结

热电偶是科研﹑生产最常用的温度传感器,虽然结构简单,但是,使用中不注意仍然会产生较大测量误差。作者针对使用中容易出现的问题,详细探讨了测温点的选择,热电偶的插入深度﹑响应时间﹑热辐射及热阻抗等产生误差的主要原因,并指出热电偶不均质﹑使用气氛﹑绝缘电阻,K型热电偶选择性氧化﹑K状态及铠装热电偶分流误差等使用中的注意事项。对提高测量精度,延长热电偶使用寿命有一定帮助。


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