熱電偶不穩(wěn)定因素的主要來源
在工業(yè)化生產(chǎn)中，溫度類控制器是溫度檢測階段的關(guān)鍵一部分，品種齊全。根據(jù)測量方法，分為接觸型和非接觸型，根據(jù)測溫材料和信號類型，分為電阻型和熱電動力型，一般稱為熱阻和熱電偶。在其中，鉑熱電阻是運(yùn)用普遍的溫度測量元器件之一，以其質(zhì)優(yōu)價廉，溫度測量區(qū)段較寬，輸出數(shù)據(jù)信號平穩(wěn)，耐極端自然環(huán)境等要素，早已普遍用以工業(yè)化生產(chǎn)中。
然而，在測量過程中，由于測量條件和環(huán)境限制，熱電偶會導(dǎo)致測量結(jié)果不穩(wěn)定。例如，污染、氧化、還原、物理條件、脆化和輻照是影響熱電偶測量結(jié)果不穩(wěn)定性的主要來源。今天，讓我們來看看熱電偶不穩(wěn)定性的主要來源。
污染
污染會影響熱電偶的塞貝克系數(shù)。熱電偶芯線材料多被環(huán)境環(huán)境和保護(hù)管的雜質(zhì)污染，由于某種程度的污染而產(chǎn)生的附加電位也不同，該附加電位改變本來的分度特性是熱電偶顯示值變得不穩(wěn)定的主要原因之一。例如，鉑銠的10-鉑熱電偶在所使用的陶瓷管中含有鐵的雜質(zhì)，鉑銠絲被鐵污染時，如果在含有影響其熱電特性的硅的高溫還原性氣氛中使用，則硅被還原為自由硅，與鉑銠絲合成為鉑硅化合物，偶數(shù)絲變脆用于驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的絕緣瓷管需要用王水清洗，高溫烘烤，并具有規(guī)定的正負(fù)電極穿孔極性。如果熱電極的正電極和負(fù)電極在一個公共管中交叉，原始鉑銠孔中的鉑將滲透到鉑電極中，并改變標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的熱電特性。所有這些都會影響熱電偶的穩(wěn)定性。
熱電極在高溫下?lián)]發(fā)
熱電偶的偶絲材料多數(shù)是合金材料，由于各組分材料的蒸氣壓不同，所以揮發(fā)的程度也不同，在高溫下使用一定時間后，合金成分比例就有所改變，這將導(dǎo)致熱電勢產(chǎn)生明顯變化。
氧化還原
很多鉑熱電阻的不對稱性是因?yàn)榕冀z空氣氧化導(dǎo)致的。銅-康銅、鐵-康銅、鎳鉻合金-鎳硅等鉑熱電阻都能產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。假如熱金屬電極是勻稱空氣氧化，危害將會小一些；倘若具備擇優(yōu)錄用空氣氧化，則其危害是很比較嚴(yán)重的。在低氧分壓中(即氧氣不足的狀況下)，鎳鉻合金金屬電極中的鉻將造成擇優(yōu)錄用空氣氧化而更改偶絲的組成成份。
脆裂
脆性是熱電偶報廢的最常見因素。熱電偶的熱電極因污染、晶粒長大、氧化還原反應(yīng)和高溫再結(jié)晶而長期脆化。熱電極用于核反應(yīng)堆，被中子撞擊，其中的某種元素蛻變?yōu)槠渌?，改變了熱電極的成分。例如，鎧裝鉑銠熱電偶的銠會轉(zhuǎn)化為鈀，少量鉑會先轉(zhuǎn)化為金，然后再轉(zhuǎn)化為汞，這會改變熱電特性，降低熱電勢。另一方面，廉潔金屬熱電偶中，鐵、鎳、鎳鋁(硅)等中子輻射不明顯。然而，銅在輻射下的嬗變會引起很大的成分變化。因此，在中子輻射條件下，鎳-鉻-鎳-鋁熱電偶更適合使用，鎳-鉻-硅-鎳-硅(氮型)熱電偶更好。（k型熱電偶）
受外力作用
熱電偶絲因嚴(yán)重彎曲或任何其他類型的加工硬化而形成的內(nèi)應(yīng)力可能會導(dǎo)致物理不均勻性。小心操作可以避免由此引起的大部分不均勻性。組裝好的熱電偶在適當(dāng)退火后也能在一定程度上減少這種不均勻性。
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