Cerințe pentru termocuplurile utilizate în mod obișnuit în cuptoarele electrice experimentale

1. Rezistență la temperatură ridicată, cuptor electric experimental - Intervalul de măsurare a temperaturii termocuplului depinde în principal de performanța la temperatură ridicată a electrodului termoelectric. Adică, în medii de temperatură înaltă, cu cât proprietățile fizice și chimice ale electrodului termoelectric sunt mai stabile, cu atât intervalul de măsurare a temperaturii a termocuplului compus din acesta este mai larg.
2. Re explicit good - folosind termocupluri realizate din aceleași două tipuri de materiale pentru electrozi termoelectrici, este necesar ca proprietățile lor electrice și termice să fie consistente și stabile, astfel încât termocuplurile să poată fi produse în loturi și să aibă o bună interschimbabilitate;
3. Sensibilitate mare si liniaritate buna - se cere ca potentialul termoelectric generat de termocuplu sa fie suficient de mare si liniar legat de temperatura;
4. Este necesar ca materialele termoelectrice nu numai să îndeplinească cerințele de mai sus, dar să aibă și un coeficient de rezistență scăzut și un coeficient de temperatură de rezistență cât mai mult posibil și să aibă un preț ieftin și o aprovizionare suficientă.
Termocuplurile utilizate în cuptoarele electrice experimentale trebuie selectate în mod rezonabil în funcție de cerințele în timpul utilizării. În prezent, există mai multe termocupluri utilizate în mod obișnuit:
[1) Termocuplu Platină Rodiu/Platină - Numărul său de diviziune este S, electrodul pozitiv este un aliaj de 90% platină și 10% rodiu, iar electrodul negativ este un fir de platină pură.
Avantajul acestui termocuplu este că poate pregăti cu ușurință aliajul de platină rodiu de înaltă puritate, făcându-l ușor de replicat și are o precizie ridicată de măsurare a temperaturii. Poate fi folosit ca termocuplu de referință în domeniul internațional de temperatură practic de 630.74-1064.43 grade . Are stabilitate fizică și chimică ridicată și este potrivit pentru utilizare în atmosfere oxidante și neutre; Punctul său de topire este ridicat, astfel încât limita superioară a măsurării temperaturii este, de asemenea, ridicată. În măsurarea industrială, este utilizat în general pentru măsurarea temperaturilor peste 1000 de grade. Poate fi folosit continuu pentru o perioadă lungă de timp sub 1300 de grade, iar măsurarea temperaturii pe termen scurt poate ajunge la 1600 de grade.
Dezavantajele termocuplurilor platină rodiu/platină sunt prețul ridicat și potențialul termoelectric scăzut. Când sunt utilizate în atmosfere de reducere a gazelor, vaporilor de metal, oxizilor de metal, oxidului de siliciu și oxidului de sulf, ele se pot contamina și se pot deteriora rapid. Prin urmare, atunci când sunt utilizate în aceste atmosfere, trebuie adăugate manșoane de protecție. În plus, performanța termoelectrică a acestui tip de termocuplu este foarte neliniară, iar electrodul său termoelectric se va sublima la temperaturi ridicate, permițând moleculelor de rodiu să pătrundă în electrodul de platină și să-l contamineze, provocând un potențial termoelectric instabil.
[2] Termocuplu nichel crom/nichel crom - numărul său de diviziune este K, compoziția electrodului pozitiv este 9-10% crom și 0,4% siliciu, restul este nichel, compoziția electrodului negativ este 2 .5-3% siliciu,<0.6% chromium, and the rest is nickel.
Avantajele acestui tip de termocuplu sunt rezistența puternică la oxidare și rezistența la coroziune, stabilitate termică bună, potențial termoelectric mare, relație liniară bună între potențial termoelectric și temperatură și materiale ieftine pentru electrozi termici. Poate fi folosit continuu pentru o perioadă lungă de timp sub 1000 de grade, iar măsurarea temperaturii pe termen scurt poate ajunge la 1300 de grade.
Dezavantajul termocuplurilor nichel crom/nichel siliciu este că se corodează ușor în mediile reducătoare la temperaturi de peste 500 de grade, precum și în atmosfere de sulf și chimice. Prin urmare, atunci când se lucrează în aceste atmosfere trebuie adăugate manșoane de protecție, iar precizia lor de măsurare a temperaturii este, de asemenea, mai mică decât cea a termocuplurilor platină rodiu/platină.
[3] Termocuplu nichel crom/cupru - cu un număr de referință E, compoziția electrodului pozitiv nichel crom este 9-10% crom, 0,4% siliciu, iar restul este nichel; Electrodul negativ este împărțit în 56% cupru și 44% nichel.

Avantajele termocuplului nichel crom/cupru sunt potențialul termoelectric ridicat și prețul scăzut. Dezavantajul acestui tip de termocuplu este că nu poate fi folosit pentru măsurarea temperaturilor ridicate. Limita sa superioară de temperatură este de 800 de grade, iar atunci când este utilizată o perioadă lungă de timp, este limitată doar la sub 600 de grade. În plus, datorită susceptibilității aliajelor de cupru la oxidare și deteriorare, în timpul utilizării trebuie instalate manșoane de protecție.
[4] Termocuplu platină rodiu 30/Platină rodiu 6 - abreviat ca termocuplu dublu platină rodiu, cu numărul de diviziune B. Electrozii pozitivi și negativi ai acestui termocuplu sunt ambii fabricați din aliaj de platină rodiu, cu rapoarte diferite ale conținutului de aliaj. Electrodul pozitiv conține 30% rodiu, iar electrodul negativ conține 6% rodiu. Termocuplul dublu din platină rodiu are o puternică capacitate anti încrustare și are încă o stabilitate bună atunci când se măsoară temperaturi de până la 1800 de grade. Precizia sa de măsurare a temperaturii este mare, potrivită pentru medii oxidante și neutre și poate măsura în mod continuu temperaturi ridicate de la 1400-1600 grade pentru o perioadă lungă de timp, cu măsurători pe termen scurt ajungând până la 1800 de grade.
Sensibilitatea termocuplului dublu platină rodiu este relativ scăzută, iar atunci când îl utilizați ar trebui să fie echipat un instrument de afișare cu sensibilitate mai mare. La temperatura camerei, influența temperaturii asupra potențialului termoelectric este minimă, astfel încât compensarea temperaturii nu este în general necesară în timpul utilizării.
[5] Termocuplu cupru/constantan - cu un număr de diviziune T, electrodul pozitiv este din cupru, iar electrodul negativ este realizat dintr-un aliaj 60% cupru/40% nichel.
Avantajele sale sunt sensibilitatea ridicată la temperatură, replicarea ușoară a electrozilor termoelectrici, prețul scăzut, performanța bună la temperatură scăzută și capacitatea de a măsura temperatura scăzută de -200 grade. Dar cuprul său component este predispus la oxidare, astfel încât limita superioară a măsurării temperaturii nu depășește, în general, 300 de grade.