Requisitos para termopares comumente usados ​​em fornos elétricos experimentais

1. Resistência a altas temperaturas, forno elétrico experimental - A faixa de medição de temperatura do termopar depende principalmente do desempenho em alta temperatura do eletrodo termoelétrico. Ou seja, em meios de alta temperatura, quanto mais estáveis ​​forem as propriedades físicas e químicas do eletrodo termoelétrico, maior será a faixa de medição de temperatura do termopar composto por ele.
2. Re explícito bom - utilizando termopares feitos dos mesmos dois tipos de materiais de eletrodo termoelétrico, é necessário que suas propriedades elétricas e térmicas sejam consistentes e estáveis, para que os termopares possam ser produzidos em lotes e tenham boa intercambialidade;
3. Alta sensibilidade e boa linearidade - é necessário que o potencial termoelétrico gerado pelo termopar seja suficientemente grande e linearmente relacionado à temperatura;
4. É necessário que os materiais termoelétricos não apenas atendam aos requisitos acima, mas também tenham um baixo coeficiente de resistência e coeficiente de temperatura de resistência, tanto quanto possível, e tenham um preço barato e oferta suficiente.
Os termopares usados ​​em fornos elétricos experimentais devem ser selecionados razoavelmente de acordo com os requisitos durante o uso. Existem atualmente vários termopares comumente usados:
[1) Termopar de Platina Ródio/Platina - Seu número de divisão é S, o eletrodo positivo é uma liga de 90% de platina e 10% de ródio, e o eletrodo negativo é um fio de platina pura.
A vantagem deste termopar é que ele pode preparar facilmente liga de platina e ródio de alta pureza, facilitando a replicação e possui precisão de medição de alta temperatura. Ele pode ser usado como termopar de referência na faixa de temperatura prática internacional de 630,43 graus. Possui alta estabilidade física e química e é adequado para uso em atmosferas oxidantes e neutras; Seu ponto de fusão é alto, portanto o limite superior de medição de temperatura também é alto. Na medição industrial, geralmente é usado para medir temperaturas acima de 1000 graus. Ele pode ser usado continuamente por um longo tempo abaixo de 1300 graus, e a medição de temperatura de curto prazo pode chegar a 1600 graus.
As desvantagens dos termopares de platina, ródio/platina são seu alto preço e baixo potencial termoelétrico. Quando usados ​​na redução de gases, vapores metálicos, óxidos metálicos, óxido de silício e atmosferas de óxido de enxofre, eles podem rapidamente ficar contaminados e deteriorar-se. Portanto, quando utilizado nestas atmosferas, devem ser adicionadas capas protetoras. Além disso, o desempenho termoelétrico deste tipo de termopar é altamente não linear, e seu eletrodo termoelétrico irá sublimar em altas temperaturas, permitindo que moléculas de ródio penetrem no eletrodo de platina e o contaminem, causando potencial termoelétrico instável.
[2] Termopar de níquel-cromo/níquel-cromo - seu número de divisão é K, a composição do eletrodo positivo é 9-10% de cromo e 0,4% de silício, o restante é níquel, a composição do eletrodo negativo é 2 .5-3% de silício,<0.6% chromium, and the rest is nickel.
As vantagens deste tipo de termopar são forte resistência à oxidação e resistência à corrosão, boa estabilidade térmica, grande potencial termoelétrico, boa relação linear entre potencial termoelétrico e temperatura e materiais de eletrodo térmico baratos. Ele pode ser usado continuamente por um longo tempo abaixo de 1000 graus, e a medição de temperatura de curto prazo pode chegar a 1300 graus.
A desvantagem dos termopares de níquel-cromo/níquel-silício é que eles são facilmente corroídos em meios redutores em temperaturas acima de 500 graus, bem como em atmosferas químicas e de enxofre. Portanto, luvas protetoras devem ser adicionadas ao trabalhar nessas atmosferas, e sua precisão de medição de temperatura também é inferior à dos termopares de platina, ródio/platina.
[3] Termopar de níquel-cromo/cobre - com um número de referência E, a composição de níquel-cromo do eletrodo positivo é 9-10% de cromo, 0,4% de silício e o restante é níquel; O eletrodo negativo é dividido em 56% de cobre e 44% de níquel.

As vantagens do termopar de níquel-cromo/cobre são alto potencial termoelétrico e baixo preço. A desvantagem deste tipo de termopar é que ele não pode ser usado para medir altas temperaturas. Seu limite superior de temperatura é de 800 graus e, quando usado por um longo período, é limitado apenas abaixo de 600 graus. Além disso, devido à suscetibilidade das ligas de cobre à oxidação e deterioração, devem ser instaladas luvas protetoras durante o uso.
[4] Termopar platina ródio 30/platina ródio 6 - abreviado como termopar duplo platina ródio, com número de divisão B. Os eletrodos positivos e negativos deste termopar são ambos feitos de liga de platina ródio, com diferentes proporções de conteúdo de liga. O eletrodo positivo contém 30% de ródio e o eletrodo negativo contém 6% de ródio. O termopar duplo de platina e ródio possui forte capacidade antiincrustante e ainda possui boa estabilidade ao medir temperaturas de até 1.800 graus. Sua precisão de medição de temperatura é alta, adequada para meios oxidantes e neutros, e pode medir continuamente altas temperaturas de 1400-1600 graus por um longo tempo, com medições de curto prazo atingindo até 1.800 graus.
A sensibilidade do termopar duplo de platina e ródio é relativamente baixa e um instrumento de exibição com maior sensibilidade deve ser equipado ao usá-lo. À temperatura ambiente, a influência da temperatura no potencial termoelétrico é mínima, portanto a compensação de temperatura geralmente não é necessária durante o uso.
[5] Termopar de cobre/constantan - com um número de divisão T, o eletrodo positivo é feito de cobre e o eletrodo negativo é feito de uma liga de 60% cobre/40% níquel.
Suas vantagens são sensibilidade a altas temperaturas, fácil replicação de eletrodos termoelétricos, preço baixo, bom desempenho em baixas temperaturas e capacidade de medir -200 graus de baixa temperatura. Mas seu componente cobre é propenso à oxidação, portanto o limite superior da medição de temperatura geralmente não excede 300 graus.