镍铬-镍硅热电偶：K分度号的温度测量技术

"镍铬-镍硅镍铝热电偶分度号K-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第九章 热电偶传感器）" 本章内容详细介绍了热电偶传感器，特别是镍铬-镍硅（镍铝）热电偶（分度号K）的相关知识。这种热电偶由含铬10%的镍铬合金（KP）作为正极，含硅3%的镍硅合金（KN）作为负极。由于其性能稳定，测温范围广泛（-200~+1370℃），并且价格相对低廉，因此在工业应用中非常普遍，可以长期测量高达1000℃的温度，短期可承受1300℃的高温。 然而，镍铬-镍硅热电偶也存在一些缺点。在特定温度范围内，如300~500℃和800℃附近，其短期热循环稳定性不佳，热电动势可能变得不稳定。此外，这类热电偶不适用于核辐射环境，因为其在还原性气体和含SO2、H2S的环境中容易受到侵蚀。当氧气分压低时，铬成分会氧化导致热电动势显著变化。为了解决这些问题，通常采用金属保护管来保护热电偶。 热电偶传感器的工作原理基于塞贝克效应，即两种不同金属或合金连接成闭合回路后，在温度差的作用下会产生电动势。热电偶的种类多样，结构各异，包括镍铬-镍硅在内的各种分度号，各自具有独特的特性。 热电偶冷端的延长和冷端温度补偿是确保测量精度的关键。冷端延长是指通过特定材料或电子技术将热电偶的冷端移动到更容易控制温度的地方，如恒温室。冷端温度补偿则旨在修正冷端温度变化对热电动势的影响，这通常通过物理方法（如冰点槽法）或电子方法（如使用集成温度传感器）实现。 在实际应用中，热电偶常与控温仪表配合使用，广泛应用于家用电器，如电饭煲、电冰箱、空调、微波炉和电热水器等，确保设备的温度控制在安全和适宜的范围内。 低温和高温测量是热电偶应用的重要领域。例如，低温环境下，热电偶可用于实验室制冷设备或低温储存系统的温度监控；而在高温环境下，如化工过程、冶金生产等，热电偶则是不可或缺的温度测量工具。 温标是温度测量的基础，它定义了温度的度量单位和起始点。常见的温标有摄氏温标、华氏温标和热力学温标。摄氏温标和华氏温标常用于日常生活，而热力学温标是基于绝对零度定义的，是科学实验和理论研究的标准。 热电偶传感器是温度测量的重要工具，尤其是镍铬-镍硅热电偶因其广泛的工作范围和经济性，被广泛应用在各个工业领域。然而，理解和掌握热电偶的工作原理、种类、补偿方法以及其局限性，对于正确使用和维护这些传感器至关重要。