常见热电偶（Thermocouple）类型及特性
2025-04-01 17:09:36
钡铼技术
常见热电偶（Thermocouple）类型及特性
1. 国际标准分度号热电偶
| 类型 | 正极/负极材料 | 温度范围 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| K型 | 镍铬(Ni-Cr) / 镍铝(Ni-Al) | -200°C ~ +1260°C | • 性价比最高 • 抗氧化性强 • 线性度较好 | 工业炉、热处理、食品加工 |
| J型 | 铁(Fe) / 铜镍(Cu-Ni) | -210°C ~ +760°C | • 灵敏度高（~50μV/°C） • 仅适用于还原性环境（铁易氧化） | 真空设备、低温测量 |
| T型 | 铜(Cu) / 铜镍(Cu-Ni) | -270°C ~ +400°C | • 超低温性能最佳 • 抗腐蚀性强 | 冷冻设备、医疗低温存储 |
| E型 | 镍铬(Ni-Cr) / 铜镍(Cu-Ni) | -270°C ~ +870°C | • 灵敏度最高（~68μV/°C） • 适合微弱信号检测 | 航空航天、科研实验 |
| N型 | 镍铬硅(Ni-Cr-Si) / 镍硅(Ni-Si) | -270°C ~ +1300°C | • K型改进版 • 高温稳定性更好 • 抗绿腐（Green Rot）能力更强 | 汽车尾气、高温热处理 |
2. 贵金属热电偶（高温专用）
| 类型 | 正极/负极材料 | 温度范围 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| S型 | 铂铑10%(Pt-Rh10) / 铂(Pt) | 0°C ~ +1480°C | • 精度最高（±0.5°C） • 成本极高 • 需保护套管防止污染 | 实验室标准、玻璃熔炉 |
| R型 | 铂铑13%(Pt-Rh13) / 铂(Pt) | 0°C ~ +1480°C | • 与S型类似但灵敏度略高 • 抗还原性气体稍弱 | 高温工业过程控制 |
| B型 | 铂铑30%(Pt-Rh30) / 铂铑6%(Pt-Rh6) | +200°C ~ +1820°C | • 测温上限最高 • 低温区非线性严重 • 几乎无需冷端补偿 | 钢水测温、陶瓷烧结 |
3. 特殊用途热电偶
| 类型 | 特点 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 钨铼系列 (W-Re) | • 测温上限可达2300°C • 仅能在惰性/真空环境使用（易氧化） | 航天发动机、核反应堆 |
| 铠装热电偶 | • 金属套管保护（防腐蚀/机械损伤） • 可弯曲安装 | 化工管道、移动设备监测 |
| 表面热电偶 | • 扁平探头设计 • 快速响应 | 滚筒温度、电子元件热测试 |
4. 选型关键参数对比
| 参数 | K型 | S型 | T型 | E型 |
|---|---|---|---|---|
| 灵敏度(μV/°C) | 41 | 10 | 43 | 68 |
| 长期稳定性 | 中 | 极高 | 高 | 中 |
| 成本 | $ | $$$$$ | $$ | $$$ |
5. 选型决策指南
graph TD
A[温度>1300°C?] -->|是| B[选S/R/B型贵金属热电偶]
A -->|否| C{需要超高精度?}
C -->|是| D[选S型或RTD]
C -->|否| E{环境有氧化风险?}
E -->|是| F[选K/N型]
E -->|否| G{需要高灵敏度?}
G -->|是| H[选E型]
G -->|否| I[选K型（通用首选）]注意事项
冷端补偿：除B型外，所有热电偶需补偿冷端温度（可用MAX31855等专用IC）。
导线匹配：必须使用对应分度号的补偿导线（如K型用KX导线）。
防护套管：高温/腐蚀环境需选氧化铝或碳化硅保护管。
提示：工业现场90%场景可选用K型，特殊需求再考虑其他类型。
