应用
热电偶比较
了解更多常见热电偶类型的特性，包括温度和公差范围、材料、性能和应用。
虽然所有热电偶都基于相同的基本科学原理工作，但它们的材料、结构以及最终的工作温度范围的差异造就了不同类型的热电偶。 这些不同的热电偶类型用字母标识，例如“K 型热电偶”。下面将重点介绍热电偶类型之间的区别。
热电偶校准类型
热电偶是模拟温度传感器，这意味着必须对其输出的数据进行解释和转换。对于热电偶来说，考虑到电动势 (EMF) 和每个热电偶结构的温度曲线，电压输出经过了校准。例如，一些热电偶在低温下就能产生明显的电压，而另一些热电偶要达到更高的温度才会开始产生电压。
校准类型旨在通过在规定的温度范围内为电压曲线创建尽可能直的线，使仪器或温度控制器能够轻松地让电压正确匹配与其相应的温度值。热电偶也会根据应用环境进行校准，因此可以避免操作环境和热电偶类型之间的化学反应。通过选择正确的热电偶校准类型，可以更好地保证传感器的寿命和其精度要求，并避免冶金退化。
热电偶类型
K 型热电偶
最宽温度范围
这是最常用的热电偶类型，可提供极宽的工作温度范围。K 型热电偶通常适用于大多数应用，因为它们采用镍基合金制成，具有良好的耐腐蚀性。
- 正极导线不带磁性（黄色），负极导线带磁性（红色）。
- 选择传统基底金属，适用于在高温条件下工作
- 适用于最高 1260°C (2300°F) 温度下的氧化或惰性环境
- 在清洁的氧化环境中表现良好
- 易受硫腐蚀（暴露在含硫环境中后重新变为颗粒）
- 不建议在部分氧化条件下和真空中使用，也不建议在发生氧化和还原交替循环时使用
J 型热电偶
通用应用（无水分）
这是第二常用的热电偶。它非常适合常规用途的应用（如果不存在湿气）。
- 正极（铁）导线带磁性（白色），负极不带磁性（红色）
- 较大的线规适用于最高 760°C (1400°F) 温度下的真空、空气、还原或氧化环境
- 由于铁丝在温度高于 540°C (1000°F) 时快速氧化，因此较细的导线的预期使用寿命受到限制
- 避免在高于 540°C (1000°F) 的含硫环境中使用
- 由于铁导线生锈和脆变，在零度以下的使用有限
E 型热电偶
最高输出 EMF
- 两根导线都不带磁性。正极导线为紫色，负极导线为红色。
- 输出 EMF 高于任何其他标准类型
- 建议用于最高 900°C (1600°F) 温度下的氧化或惰性环境
- 在清洁的氧化环境中表现良好
- 可用于低至约 -230°C (-380°F) 的低温
- 不建议用于以下情形（短期使用除外）：
- 部分氧化环境下
- 发生氧化和还原交替循环时
- 真空中
T 型热电偶
可在 -200°C 下使用
- 两根导线都不带磁性。正极导线为蓝色，负极导线为红色
- 在空气中使用时，它具有防潮性，在 370°C（700°F）温度下也能稳定使用
- 在真空、还原或惰性环境中使用时，可在更高温度下使用
- 可用于低至 -200°C (-370°F) 的低温。可能需要对材料进行特殊选择。
设计规范
温度范围
| 类型 | 应用范围 | 商业名称 | 色码 |
|---|---|---|---|
| K | 95-1260°C (200-2300°F) | 镍铬合金/镍铝合金 | 红色(-)/黄色(+) |
| J | 95-760°C (200-1400°F) | 铁/康铜 | 红色(-)/白色(+) |
| E | 95-900°C (200-1650°F) | 镍铬合金/康铜 | 红色(-)/紫色(+) |
| T | 0-350°C (32-660°F) | 铜/康铜 | 红色(-)/蓝色(+) |
公差范围
初始校准公差
| 类型 | 温度范围 | 标准限制 | 特殊限制 |
|---|---|---|---|
| K | -200°C 到 0°C* 0°C 到 1250°C |
±2.2°C 或 ±2%* ±2.2°C 或 ±0.75% |
不适用 ±1.1°C 或 ±0.4% |
| J | 0°C 到 750°C |
± 2.2°C 或 ± 0.75% | ± 1.1°C 或 ± 0.4% |
| E | -200°C 到 0°C* 0°C 到 900°C |
±1.7°C 或 ±1%* ±1.7°C 或 ±0.5% |
±1°C 或 ±0.5%* ±1°C 或 ±0.4% |
| T | -200°C 到 0°C* 0°C 到 350°C |
±1°C 或 ±1.5%* ±1°C 或 ±0.75% |
±0.5°C 或 ±0.8%* ±0.5°C 或 ±0.4% |
*热电偶导线通常可满足 0°C 以上温度的公差。可能需要对这些相同的材料进行特殊的选择和测试，以便它们在给定的零度以下公差范围内。
线径温度限制
下表列出了各种热电偶和线径的推荐上限温度。这些限制适用于受保护的热电偶，即传统闭端保护管（护套）中的热电偶。
| 量规 | K | J | E | T |
| 20 | 980°C (1800°F) | 480°C (900°F) | 540°C (1000°F) | 260°C (500°F) |
| 24 | 870°C (1600°F) | 370°C (700°F) | 430°C (800°F) | 200°C (400°F) |
| 28 | 870°C (1600°F) | 370°C (700°F) | 430°C (800°F) | 200°C (400°F) |
| 30 | 760°C (1400°F) | 320°C (600°F) | 370°C (700°F) | 150°C (300°F) |
