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　　工業(yè)熱電偶的應(yīng)用
　　
　　導(dǎo)讀：在陶瓷生產(chǎn)中熱電偶是熱工監(jiān)測(cè)與測(cè)試的計(jì)量工具，發(fā)揮著重要的作用。在當(dāng)前各類陶瓷制品的生產(chǎn)工藝流程中，檢測(cè)技術(shù)及其用具越來(lái)越重要，尤其在對(duì)各種產(chǎn)品與構(gòu)件進(jìn)行無(wú)損擦傷、測(cè)量與計(jì)量方面，陶瓷熱電偶作用功不...在陶瓷生產(chǎn)中熱電偶是熱工監(jiān)測(cè)與測(cè)試的計(jì)量工具，發(fā)揮著重要的作用。在當(dāng)前各類陶瓷制品的生產(chǎn)工藝流程中，檢測(cè)技術(shù)及其用具越來(lái)越重要，尤其在對(duì)各種產(chǎn)品與構(gòu)件進(jìn)行無(wú)損擦傷、測(cè)量與計(jì)量方面，陶瓷熱電偶作用功不可沒(méi)，對(duì)于提高陶瓷制品的質(zhì)量與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是*的。
　　
　　熱電偶工作原理是將兩種不同的導(dǎo)體與半導(dǎo)體連接成閉合回路，再將其兩個(gè)接點(diǎn)分別置于溫度各為Ｔ及Ｔ０的熱源中，則在該回路內(nèi)即可產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，亦稱熱電勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做熱電效應(yīng)。而溫差電勢(shì)則是在同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種熱電勢(shì)。由于高溫端（Ｔ）的電子能量比低溫端的電子能量大，因而從高溫端跑到低溫端的電子數(shù)比從低溫端跑到高溫端的要多，其結(jié)果是高溫端失去電子而帶正電荷，低溫端因得到電子而帶負(fù)電荷，從而形成一個(gè)靜電場(chǎng)。這樣在導(dǎo)體兩端便產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的電位差即溫差電勢(shì)。這樣在熱電偶回路中接入第三種材料的導(dǎo)線，只要第三種導(dǎo)線兩端溫度相同，則第三種導(dǎo)線引入不會(huì)影響熱電偶的電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)此性質(zhì)，在回路中引入各種儀表、連接導(dǎo)線等，不用擔(dān)心對(duì)熱電偶的影響，所以也可采用焊接法制成熱電偶。目前報(bào)紙廣告中數(shù)字顯示熱電偶正在成為主流。
　　
　　陶瓷熱電偶的種類。有鉑銠—鉑熱電偶、鎳鉻一鎳硅熱電偶、鎳鉻—考銅熱電偶等種類。
　　
　?。便K銠—鉑熱電偶：系采用珍貴稀有金屬材料制成，由直徑０．５ｍｍ的純鉑絲和相同直徑的鉑銠絲（鉑９０％與銠１０％）制成，以符號(hào)ＬＢ表示。符號(hào)ＷＲ系指熱電偶。在ＬＢ熱電偶中鉑銠絲為正極，純鉑絲為負(fù)極。此種熱電偶可在１３００℃以下范圍長(zhǎng)時(shí)間使用，在良好的使用環(huán)境中可短期測(cè)量１６００℃的高溫。由于化工的發(fā)展，容易得到高純度的鉑和鉑銠材料，因此ＬＢ熱電偶的制作精度與測(cè)量準(zhǔn)確度高，可用于精密溫度測(cè)量與作基準(zhǔn)熱電偶使用。鉑銠—鉑熱電偶是陶瓷工業(yè)燒成中zui常用的測(cè)溫用具，一般可用于建筑衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷及美術(shù)陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)。ＬＢ熱電偶在氧化性或中性介質(zhì)中具有較高的物理化學(xué)穩(wěn)定性。其主要不足在于熱電勢(shì)較弱。在高溫?zé)森h(huán)境中易受還原氣體所發(fā)出的蒸氣和金屬蒸氣的侵害而變質(zhì)。近年來(lái)采用高鋁瓷套管及碳化硅套管改變熱電偶保護(hù)材質(zhì)，可有效抵制有害氣體的腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命。由于ＬＢ熱電偶系貴稀金屬材料制作，故產(chǎn)品成本很高，需要使用中給予悉心照護(hù)。其售價(jià)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)其長(zhǎng)度大小而定，隨著新型窯爐大量采用*窯襯材料、窯墻變薄，熱電偶的長(zhǎng)度亦有縮短趨勢(shì)。通常長(zhǎng)度３０ｃｍ～６０ｃｍ的ＬＢ熱電偶，售價(jià)在１２００元—５０００元之間。
　　
　?。叉囥t一鎳硅熱電偶：由鎳鉻與鎳硅制成，采用符號(hào)ＥＵ表示。熱電偶絲直徑一般為１．２～２．５ｍｍ。鎳鉻為正極，鎳硅為負(fù)極。ＥＵ熱電偶化學(xué)穩(wěn)定性高，可以在氧化性或中性介質(zhì)中長(zhǎng)時(shí)間地測(cè)量９００℃以下的溫度，短期測(cè)量可達(dá)１２００℃。若使用于還原性介質(zhì)中，則會(huì)很快地受到腐蝕，只能用于測(cè)量５００℃以下的溫度。ＥＵ熱電偶具有復(fù)制性好，產(chǎn)生熱電勢(shì)大、線性好，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。它的測(cè)量精度稍偏低些，但也能夠*于陶瓷工業(yè)的測(cè)量要求。尤其是在低溫陶瓷彩燒、低溫陶瓷烤花及半成品干燥方面，可成為常用的一種熱電偶。目前，我國(guó)已開(kāi)始以鎳硅材料代替鎳鋁合金材料。采用新材料制成的熱電偶，在抗氧化及熱電勢(shì)穩(wěn)定性方面都有很大提高，不過(guò)其材質(zhì)較脆且焊接性能與抗輻射性能差。由于兩種熱電偶的熱電性能幾乎一致。故原先的鎳鉻—鎳鉻熱電偶逐漸為鎳鉻—鎳硅熱電偶所取代。
　　
　　３鎳鉻—考銅熱電偶：由鎳鉻材料與鎳、銅合金材料組成，采用符號(hào)ＥＡ表示。熱電偶絲的直徑一般為１．２ｍｍ～２ｍｍ，鎳鉻為正極，考銅為負(fù)極。適用于還原性或中性介質(zhì)，長(zhǎng)期使用溫度不能超過(guò)６００℃，短期測(cè)量可達(dá)８００℃。ＥＡ熱電偶的特點(diǎn)是熱電靈敏度高，價(jià)格便宜，不過(guò)其測(cè)溫范圍低且狹窄，考銅合金絲容易因受氧化而變質(zhì)。更由于材料的質(zhì)地堅(jiān)硬而不易得到均勻的線徑。此種類型的熱電偶可以使用于陶瓷坯體烘干器、陶瓷換熱器等場(chǎng)所，以便獲得較的溫度參數(shù)，提高干燥與節(jié)能等效果。
　　
　　４鉑銠３０—鉑銠６熱電偶：是以鉑銠３０絲（其中鉑７０％，銠３０％）為正極、鉑銠６絲（鉑含量９４％，銠６％）為負(fù)極。它可以長(zhǎng)期用于測(cè)量高溫達(dá)１６００℃的溫度，短期可測(cè)量１８００℃超高溫度。ＬＬ熱電偶性能穩(wěn)定、精度高，適用于氧化性及中性介質(zhì)中使用。但它產(chǎn)生的熱電勢(shì)小，且價(jià)格昂貴。目前，特種陶瓷尤其是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷產(chǎn)品的燒成（如氧化鋯陶瓷、９９氧化鋁陶瓷）溫度均高達(dá)１６００℃～１８００℃范圍，采用ＬＬ熱電偶是*可行的。隨著特種陶瓷產(chǎn)品系列的擴(kuò)展，各種適用于高溫及超高溫窯爐燒成的陶瓷熱電偶會(huì)獲得更大的用途。
　　
　　常規(guī)熱電偶在陶瓷生產(chǎn)中的用途不斷擴(kuò)大的同時(shí)，具有更佳功能的特殊熱電偶產(chǎn)品不斷問(wèn)世。如鎢錸系熱電偶，它是一種較好的超高溫?zé)犭娕疾牧?，其zui高使用溫度受絕緣材料限制，一般可達(dá)到２４００℃的使用條件。如在真空中以裸線測(cè)量時(shí)可用到更高溫度。目前，我國(guó)生產(chǎn)的鎢錸熱電偶，它以鎢錸５為正極、鎢錸２０作負(fù)極。使用范圍為３００℃～２０００℃，分度精度可達(dá)±１％。目前，上某些氮化硅陶瓷燒結(jié)溫度已達(dá)到１８００℃以上，采用鎢錸熱電偶進(jìn)行測(cè)溫是*可行的。此外適用超導(dǎo)陶瓷生產(chǎn)使用的金鐵—鎳鉻低溫?zé)犭娕?，快速反?yīng)薄膜熱電偶及非金屬熱電偶材料，由于具備各種優(yōu)點(diǎn)和價(jià)格低廉、資源豐富，均獲得可喜的進(jìn)展。