高稳定性的新型镍基热电偶

本文介绍一种新型的高稳定性的镍基热电偶,它具有K型热电偶的主要优点,并基本克服了K型偶的两个主要缺点,即在300°～550℃间由于镍铬10合金的短程有序化引起热电势不稳定和在800℃以上由于合金发生择优氧化引起热电势不稳定。本文中将选定的新型镍热电偶正负极合金NiCr14.5Sil.5,NiSi4.5Mg0.1同K型偶的正负极合金NiCr10、NiSi2.5试样经不同的热处理,在中温进行升温,升降温和长期热稳定性对比试验表明:新型镍基热电偶在中温测量中,明显的优于K型热电偶。     

钨铼热电偶的稳定性

除了热电势绝对值和热电偶对温度变化的敏感性外,热电偶的热电势稳定性也是热电极材料的主要性能之一。文献指出,钨铼合金基的BP5/20、BP10/20、BP15/20热电偶于2000℃在真空和氩气氛中的稳定性显得不足。苏联生产了一种在原有的BP5合金中添     

Y、Mg元素对镍铬—镍硅热电偶合金性能的影响

本文对镍铬-镍硅热电偶合金进行高温长期和循环加热的热稳定性试验及氧化动力学试验,结果表明：在NiCr10合金中加入0．05-0．2％的钇(Y),在NiSi25合金中加入0．05-0．15％的Mg,它的热电势稳定性有明显提高,抗氧化性能增强,使热电偶的最高使用温度和高温使用寿命有较大幅度的提高。直径为1．2mm的偶丝在1200℃,408小时长期热稳定性试验结果：NiCr10Y和NiCr10两种合金的热电势变化分别为-245μV和-1113μV,相差约为4．5倍。NiSi2．5Mg和NiSi2．5两种合金的热电势变化分别为 88μV和 867μV,相差近10倍。直径为3．2mm的裸线热电偶在1300℃连续加热,NiCr10-NiSi2．5热电偶与NiCr10Y-NiSi2．5Mg热电偶比较,使用寿命由100多小时提高到800小时以上。本文还用金相、X射线分析和电子探针微区分析等方法对热电偶合金的高温氧化机理进行了一定的研究。在NiCr10、NiSi2．5合金中加入少量的Y、Mg后,减少了合金的氧化烧损,促进了组织结构的稳定。同时使合金氧化膜的形态与结构也发生了较大的变化。在NiCr10合金中加入少量的Y后,加速了合金中Cr、Si离子的扩散,较快地形成了薄而致密的Cr2O3氧化膜。同时在氧化膜与基体交界处,Y、Si的氧化物像树枝状伸向基体。这样就大大改善了氧化膜对基体的保护性与粘附性,使合金的抗氧化性能有较大的提高。在NiSi2．5合金中加入少量Mg使合金的氧化膜中Si的氧化物分布均匀,改善了氧化膜对基体的保护性,同时减少了合金基体的内氧化。这使镍硅合金的抗氧化性能提高。     

几种热电偶用康铜合金及其稳定性情况

文中介绍了三种热电偶用康铜合金的高温稳定性情况,并以不同的氧化机构解释了在试验及使用过程中热电势变化的原因。提出一种高稳定性的新型康铜合金。     

浅谈热电偶的均匀性

热电偶的均匀性是指热电偶热电极材料的均匀程度。热电偶两热电极若是均匀的,则热电偶回路的热电势只与两段温度有关,而与沿热电极长度的温度分布无关。若两热电极材料不均匀,热电偶回路里就会产生一个附加热电势,这个附加热电势会影响热电偶回路的总热电势。所以不均匀热电势的存在会使热电偶热电特性发生变化,从而降低了测温的标准性。因而,热电偶均匀性是衡量热电偶质量的重要指标。     

Nicrosil-Nisil热电偶材料简介

一、前言 NiCr-NiAl(K型热电偶)热电势高,线性好,价格便宜,所以在0～1200℃的测温范围,对测温精度要求不是特别苛刻的地方均采用K型热电偶。但是NiCr-NiAl热电偶存在严重的缺点,即热稳定性差,在空气中1250℃高温下,使用50小时后记录到10℃的分度漂移。造成这种误差的机理有不少人进行了研究。Burley和Ackland指出,Ni基热电偶合金当在空气中加热时显示出其温度—热电势特性逐渐的和积     

提高镍铬—镍铬热电偶热电稳定性的方法

热电极合金的热电不稳定性主要由下面三个原因产生:1)气体腐蚀和气体污染引起的化学成份变化;2)晶粒长大;3)某些情况下的内部相变。尽管改善热电偶现有(标准)合金热电稳定性的可能性很有限,然而这种可能性仍然是存在的。这些合金的化学成份通常保持在严格规定的范围内(这是保证合金具有要求的热电性能所必须的),因此为了提高热电稳定性而去彻底改变它是不可能的。在合金化过程中添加少量的例如稀土一类的元素能使热电稳定性得到一定改善,这类元素对特性、氧化过程动力学以及热稳性都有作用,但对热电势的影响却很小。     

钯合金热电偶材料

贵金属热电偶的突出优点是抗氧化和稳定性好。但是无论是常用的铂合金还是铱合金热电偶的热电势都比较小(远小于廉金属热电偶)。当然,采用比较精密的电测仪表,热电势小这点也不算是一个严重的缺点。但是在某些应用情况下,往往不可避免地要在热电偶回路中接入外加电     

高精度金-铂热电偶的制作和热电稳定性研究

金-铂热电偶是采用纯金和纯铂电极制成,长期使用过程中是否能够保持温度与热电势关系稳定是其准确测温的关键.首先,对热电极丝材进行剪切、清洗、退火并焊接组装成热电偶;然后,再对制作成的热电偶进行退火实验,热电偶在其使用上限965℃附近累计退火时间700 h,在银凝固点的稳定性达到±0.02℃.在制造热电偶过程中,采取了传统...     

钨铼热电偶专用补偿导线的制备及其热电性能的研究

文章以Cu、Ni、Si、Co为原料,通过特殊真空熔炼方法制备了一种钨铼热电偶用铜合金补偿导线。通过ICP-发射光谱仪、CS604恒温油槽等测试方法研究了合金元素Ni、Si、Co的添加及其含量变化对铜合金热电性能的影响,并利用Matlab软件对此影响规律进行了数值模拟。研究表明:随着Ni含量的增加,铜合金热电势逐渐降低。含Ni量为1.54%～1.87%wt的Cu/CuNi补偿导线100℃的热电势为0.994～1.320mV。CuNi合金中添加少量的Si,可实现对Cu/CuNi合金热电性能曲线的调整。向CuNi1.69合金中分别添加0.09%wt和0.87%wt的Si时,100℃时合金的热电势相差0.813mV。Cu/Cu1.69Ni0.09Si与Cu/CuNi1.73Si0.09两种合金100℃的热电势相差0.024mV;Co对合金的热电性能的影响比Ni更加明显,添加0.35～0.46%wt的Co时,Cu/CuCo补偿导线材料100℃的热电势为2.095～2.202mV。通过模拟计算得出,符合WRe3/25热电偶用补偿导线合金成分为Cu/CuNi(1.73～1.77)Si(0.05～0.09)。     

钨铼热电偶专用补偿导线的制备及热电性能的研究

文章以Cu、Ni、Si、Co为原料,通过特殊真空熔炼方法制备了一种钨铼热电偶用铜合金补偿导线。通过ICP-发射光谱仪、CS604恒温油槽等测试方法研究了合金元素Ni、Si、Co的添加及其含量变化对铜合金热电性能的影响,并利用Matlab软件对此影响规律进行了数值模拟。研究表明:随着Ni含量的增加,铜合金热电势逐渐降低。含Ni量为1.54%～1.87%wt的Cu/CuNi补偿导线100℃的热电势为0.994～1.320mV。CuNi合金中添加少量的Si,可实现对Cu/CuNi合金热电性能曲线的调整。向CuNi1.69合金中分别添加0.09%wt和0.87%wt的Si时,100℃时合金的热电势相差0.813mV。Cu/Cu1.69Ni0.09Si与Cu/CuNi1.73Si0.09两种合金100℃的热电势相差0.024mV;Co对合金的热电性能的影响比Ni更加明显,添加0.35%～0.46%wt的Co时,Cu/CuCo补偿导线材料100℃的热电势为2.095～2.202mV。通过模拟计算得出,符合WRe3/25热电偶用补偿导线合金成分为Cu/CuNi(1.73～1.77)Si(0.05～0.09)。     

热电偶热电极用西立赫与西林合金

镍铬与镍铝合金(XA)是热电偶热电极使用最广泛的合金。但是,因为热稳定性不够好,特别是在1000—1300℃时,它们已经不能完全满足各技术部门在使用寿命和热电势稳定性方面的要求。作者研究出两种新的合金:正极为含10％(重量百分比)的Cr添加1％(重量百分比)Si的镍铬合金,称为西立赫合金,负极为含2.6％(重量百分比)Si的镍硅合金,称为西林合金。     

热电偶,热电阻的选择及应用

钻电阻有良好的稳定性和较高的测量精度；镍铬一谋硅热电偶价格低廉，应用广泛，但是精度偏低。在实际的中、低温测量中，如何选用热电偶或热电阻？现从它们各自的热电特性出发，以提高测量精度为目的加以分析。l热电偶和热电阻的热电特性热电偶是根据热电效应原理来测量温度的。两种成分不同的均质导体A和B焊接在一起构成闭合回路如图1。当导体A和B的两端接点TI和TO处存在着温差时，回路中就会产生热电势。热电偶的测温范围为一270～2800℃。热电势的大小，只与热电极材料的成分和两接点TI、T的温差有关，而与热电极的直径、长度无关…     

基于高温黑体炉的钨铼热电偶校准方法研究

基于中国计量科学研究院的高温黑体炉设计了一种适用于钨铼偶等高温热电偶的校准方法。优化设计的均温块测温孔轴向均匀性20mm范围内小于0.5℃,优选的测温孔与中心孔的辐射温度差异可达到小于0.5℃。经铂铑10-铂热电偶验证了基于高温黑体炉的校准方法,在800~1300℃与S型热电偶标准热电势间差异小于0.5℃,不确定度评估为0.8~1.5℃,k=2。在800~1900℃范围内,测试了多只不同来源的C型钨铼偶热电势并考核了偶丝校准前后的均匀性,实验结果表明,钨铼偶丝与国际标准钨铼偶热电势的差异基本保持在1%以内,校准不确定度为3.7~13.0℃,相对不确定度为0.7%t (t为温度),k=2。     

在水沸点分度低温铜——康铜热电偶的方法

铜—康铜热电偶是一种工艺稳定、热电性能良好的廉金属热电偶,在-200℃～ 300℃范围内是很好的温度测量元件。目前,各铜—康铜热电偶生产厂在出厂检定时,除测量正温区的热电势之外,有的还测量液氮及干冰点的电势。在分度或检定低温铜—康铜热电偶时,一般要测量液氮(-196℃)、干冰(-79℃)以及-40℃三个温度点的热电势。鉴于低温试验的麻烦、不经济和计算复杂,本文试图用铜—康铜热电偶在水沸点( 100℃)的热电势数值,计算出0～-200℃之间每隔10℃的铜—康铜热电偶的热电势或者     

钨铼型热电偶稳定性的研究

在市场上可以买到的钨铼型热电偶的典型样品,是由美国生产的,在氩气保护的条件下标定到2100℃。当初始标定完成以后,使热电偶经受1000℃至2100℃的热循环,并且也使其在氩气条件下退火420小时。比较热电偶在经受热循环和退火处理前后热电势的变化。通常钨/钨—26%铼热电偶在热循环和退火处理后.其热电势显示出有很大的变化。而钨—3%铼/钨—25%铼热电偶其热电势变化最小。另外还对一些用氧化镀(BeO)绝缘和没有氧化铍绝缘的热电偶在氩气、氦气和真空等条件下进行了标定,比较了它们在这些条件下的热电势。     

镍铬合金中短程有序对镍铬—镍铝热电偶精度的影响

常用的镍铬-镍铝型热电偶,其精度严重地受两种因素所损害。其一,在高温下,由于合金元素的烧损,特别是镍铬合金中的铬择优氧化,使其整个热电偶的热电势发生逐步的积累性的漂移。其二,在250-550℃范围内受热时,镍铬合金发生短程有序结构转变,由于这种转变导致电势随时间而变化。有的学者提出,这种变化值高达2℃、3．5℃、甚至8℃之多。对于特殊测温来说,要求热电偶精度为±0．375％t(t为测试温度),这就不能满足要求了,因此,对于要求高精度,高可靠的长期使用在250-550℃温区的核场中用偶来说,必须消除或减小这种转变对热电偶精度带来的影响。消除的办法有两个：1． 采用适宜的热处理；2． 采用高含量的可溶于基体的元素,比如含14-16％Cr的镍铬合金,使该合金不再发生与结构有关的电势变化。本试验以热处理为手段,为的是不更改EU电势标准；采用自制的不同规格的镍铬丝、镍铝丝、高精度镍铬-镍铝铠装热电偶为试样；使用系统误差为±0．3℃的测试设备,对经受不同热处理的试样,进行热电势测量。通过试验研究,得出如下结论：1． 有序转变只发生在NiCr10合金中。 (不管是NiCr10裸丝,还是铠装电偶中的NiCr10丝。)NiAl3-2-1合金没有这种转变。2． 镍铬-镍铝铠装偶由于NiCr10中的有序转变而导致的电势变化在350℃达2°-3℃。3． 采取460-480℃的稳定化处理可使热电偶在350℃下,经受一万小时加热,其电势变化≯0．5℃。4． 凡是经过稳定化处理的热电偶,在以后的受热中,温度不得高于稳定化处理温度。此研究给研制高精度,高稳定的核场中使用热电偶提供了依据。     

NiCr合金的短程有序对K型新制热电偶精度的影响

本文从生产 K 型热电偶的实践中,发现 K 型热电偶由于退火工艺不同,其热电势值也不同.这可能是 NiCr 极中有序-无序结构变化引起热电势的变化。有序结构使热电势值增高,达2～6℃,严重影响 K 型偶的精度。     

具有铜-铁合金电极的低温热电偶

文献中已提出一种带有铜 铁合金电极的高灵敏度的低温热电偶。和金合金一样,添加少量3-d过渡族金属的铜合金在低温下具有高的热电势,已知这与“康多效应”(Kondo effect)有关。产生高热电势的必要条件是合金中不存在能抑制3-d金属添加剂对热电势的贡献的其它杂质。     

一种新型测温材料——N型热电偶合金

一、前言 N型热电偶合金是在K型热电偶合金基础上发展起来的,K型热电偶是用量最大的一种热电偶,然而,在长期使用中发现,K型热电偶合金存在着一些难以克服的缺点,主要表现在以下几方面: 1.高温稳定性不好,在高温大气环境中使用时,热电偶合金要遭受严重的氧化腐蚀,特别是某些元素的优先氧化,将导致输出电势以很快的速率偏离初始值,结果热电偶很快就超差失效。文献报导,K型热电偶在1100℃经历600h后,热电势就漂移了400多μV,国外有