測溫材料是製造用於測量溫度的感溫元件的材料。熱電偶合金是利用材料的熱電動勢隨溫度差而變化的特性的一種測溫材料。熱電偶合金具有熱電勢高、溫度與熱電勢關係量線性、熱電勢長期穩定、均勻性較好、抗氧化性能強等特點，廣泛用於國防、科研、冶金、化工等部門製作測溫元件。
基本介紹
- 中文名：熱電偶合金
- 外文名：thermocouple metal
- 學科：材料工程
- 套用領域：國防、科研、冶金、化工等部門
- 優點：熱電勢高
- 類型：測溫材料
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介紹
熱電偶合金是利用材料的熱電動勢隨溫度差而變化的特性來測溫的一種材料。對金屬熱電偶的性能要求為：具有高的熱電勢及高的熱電勢溫度係數，以保證高的靈敏度，同時要求熱電勢隨溫度的變化是單值的，最好呈線性關係；具有良好的高溫抗氧化性和耐環境介質的腐蝕性；在使用過程中穩定性好，重複性好，並容易加工，價格低廉。完全達到這些要求比較困難，各種熱電偶材料也各有優缺點，一般根據使用溫度來選擇熱電偶材料。
標準化熱電偶品種
熱電偶的種類很多，根據儀表的標準化、系列化要求，經過長期篩選，形成了標準化產品。我國熱電偶材料的標準見表1，其中使用了國際標準化熱電偶正、負熱電極材料的代號，一般用兩個字母表示：第一個字母表示型號；第二個字母中的P代表正電極材料，N代表負電極材料。
表1 熱電偶材料標準熱電偶補償導線
為了消除或降低熱電偶冷端溫度變化所引起的測量誤差，可採用熱電偶補償導線，補償導線的熱電動勢相等，不應超出允許的誤差範圍。因此，不同的熱電偶材料要求不同的補償導線，應注意在與配用熱電偶連線時不要接錯正、負極。
補償導線的品種和性能見表2。補償導線的代號中，第一個字母為配用熱電偶的分度號；第二個字母中的“P”表示正極，“N”表示負極；第三個字母中的“x”表示延伸型補償導線，“c”表示補償型補償導線。
套用要求
根據工業和科學研究的需要，對熱電偶合金有如下要求：
1)熱電偶的熱電動勢應足夠大，隨溫度的變化呈線性關係，以保證熱電偶測溫的靈敏度。
2)在使用過程中熱電偶合金有良好的穩定性和一致性。因此熱電偶合金應是化學成分和物理狀態均勻的高純金屬或單相固溶體合金，應有良好的抗氧化性和耐蝕性，在各種介質氣氛中和工作溫度範圍內，材料不發生明顯的氧化、蒸發、相變、再結晶和有序等現象，以保證熱電動勢在測量過程中穩定。
3)熱電偶的熔點要足夠高，以便能在較寬的溫度範圍內工作。
4)熱電偶的熱電特性應有良好的重現性。
此外，還要求加工性能好；電阻率小；熱導率大；價格便宜等。
