Požiadavky na bežne používané termočlánky v experimentálnych elektrických peciach

1. Odolnosť voči vysokej teplote, experimentálna elektrická pec - Rozsah merania teploty termočlánku závisí hlavne od vysokoteplotného výkonu termoelektrickej elektródy. To znamená, že vo vysokoteplotných médiách, čím stabilnejšie sú fyzikálne a chemické vlastnosti termoelektrickej elektródy, tým širší je rozsah merania teploty termočlánku, ktorý je z nej zložený.
2. Výslovne dobré - pri použití termočlánkov vyrobených z rovnakých dvoch typov materiálov termoelektrických elektród sa vyžaduje, aby ich elektrické a tepelné vlastnosti boli konzistentné a stabilné, aby sa termočlánky mohli vyrábať v dávkach a mali dobrú zameniteľnosť;
3. Vysoká citlivosť a dobrá linearita - vyžaduje sa, aby termoelektrický potenciál generovaný termočlánkom bol dostatočne veľký a lineárne úmerný teplote;
4. Vyžaduje sa, aby termoelektrické materiály nielen spĺňali vyššie uvedené požiadavky, ale aby mali čo najviac nízky koeficient odporu a teplotný koeficient odporu a mali lacnú cenu a dostatočnú ponuku.
Termočlánky používané v experimentálnych elektrických peciach by sa mali vyberať primerane podľa požiadaviek počas používania. V súčasnosti existuje niekoľko bežne používaných termočlánkov:
[1) Platinový ródiový/platinový termočlánok - jeho deliace číslo je S, kladná elektróda je zliatina 90 % platiny a 10 % ródia a záporná elektróda je čistý platinový drôt.
Výhodou tohto termočlánku je, že môže ľahko pripraviť vysoko čistú zliatinu platiny a ródia, čo uľahčuje replikáciu a má vysokú presnosť merania teploty. Môže sa použiť ako referenčný termočlánok v medzinárodnom praktickom teplotnom rozsahu 630.74-1064.43 stupňov . Má vysokú fyzikálnu a chemickú stabilitu a je vhodný na použitie v oxidačných a neutrálnych atmosférach; Jeho teplota topenia je vysoká, takže horná hranica merania teploty je tiež vysoká. V priemyselnom meraní sa všeobecne používa na meranie teplôt nad 1000 stupňov. Môže sa používať nepretržite po dlhú dobu pod 1300 stupňov a krátkodobé meranie teploty môže dosiahnuť 1600 stupňov.
Nevýhodou platinových ródiových/platinových termočlánkov je ich vysoká cena a nízky termoelektrický potenciál. Pri použití v redukčných plynoch, výparoch kovov, oxidoch kovov, oxidoch kremíka a oxidoch síry sa môžu rýchlo kontaminovať a znehodnotiť. Preto pri použití v týchto atmosférach treba pridať ochranné návleky. Okrem toho je termoelektrický výkon tohto typu termočlánku vysoko nelineárny a jeho termoelektrická elektróda bude pri vysokých teplotách sublimovať, čo umožní molekulám ródia preniknúť do platinovej elektródy a kontaminovať ju, čo spôsobí nestabilný termoelektrický potenciál.
[2] Nikel chróm/nikel chróm termočlánok - jeho deliace číslo je K, kladné elektródové zloženie je 9-10% chrómu a 0.4% kremíka, zvyšok je nikel, záporné elektródové zloženie je 2 .5-3 % kremíka,<0.6% chromium, and the rest is nickel.
Výhody tohto typu termočlánku sú silná odolnosť proti oxidácii a korózii, dobrá tepelná stabilita, veľký termoelektrický potenciál, dobrý lineárny vzťah medzi termoelektrickým potenciálom a teplotou a lacné materiály tepelných elektród. Môže sa používať nepretržite po dlhú dobu pod 1000 stupňov a krátkodobé meranie teploty môže dosiahnuť 1300 stupňov.
Nevýhodou nikel-chróm/nikel-kremíkových termočlánkov je, že ľahko korodujú v redukčných médiách pri teplotách nad 500 stupňov, ako aj v sírovej a chemickej atmosfére. Preto pri práci v týchto atmosférach treba pridať ochranné návleky a ich presnosť merania teploty je tiež nižšia ako u platinových ródiových/platinových termočlánkov.
[3] Nikel-chróm/meď termočlánok - s referenčným číslom E, kladné zloženie niklu a chrómu je 9-10 % chrómu, 0, 4 % kremíka a zvyšok je nikel; Záporná elektróda je rozdelená na 56% medi a 44% niklu.

Výhody nikl-chróm/meď termočlánku sú vysoký termoelektrický potenciál a nízka cena. Nevýhodou tohto typu termočlánku je, že ho nemožno použiť na meranie vysokých teplôt. Jeho horná hranica teploty je 800 stupňov a pri dlhodobom používaní je obmedzená len na menej ako 600 stupňov. Okrem toho, kvôli náchylnosti zliatin medi na oxidáciu a znehodnotenie, musia byť počas používania nainštalované ochranné návleky.
[4] Termočlánok Platinum rhodium 30/Platinum rhodium 6 – skrátene dvojitý platinový rhodiový termočlánok, s deliacim číslom B. Kladné aj záporné elektródy tohto termočlánku sú vyrobené zo zliatiny platiny a ródia s rôznym pomerom obsahu zliatiny. Kladná elektróda obsahuje 30 % ródia a záporná elektróda obsahuje 6 % ródia. Dvojitý platinový ródiový termočlánok má silnú schopnosť proti zanášaniu a stále má dobrú stabilitu pri meraní teplôt až do 1800 stupňov. Jeho presnosť merania teploty je vysoká, vhodná pre oxidačné a neutrálne médiá a dokáže nepretržite merať vysoké teploty od 1400-1600 stupňov po dlhú dobu, pričom krátkodobé merania dosahujú až 1800 stupňov .
Citlivosť duálneho platinového ródiového termočlánku je relatívne nízka a pri jeho použití by mal byť vybavený zobrazovacím prístrojom s vyššou citlivosťou. Pri izbovej teplote je vplyv teploty na termoelektrický potenciál minimálny, takže teplotná kompenzácia sa vo všeobecnosti pri používaní nevyžaduje.
[5] Meď/konštantný termočlánok - s deliacim číslom T je kladná elektróda vyrobená z medi a záporná elektróda je vyrobená zo zliatiny 60 % medi/40 % niklu.
Jeho výhodami sú vysoká teplotná citlivosť, ľahká replikácia termoelektrických elektród, nízka cena, dobrý výkon pri nízkych teplotách a schopnosť merať -200 stupeň nízkej teploty. Ale jeho zložka medi je náchylná na oxidáciu, takže horná hranica merania teploty vo všeobecnosti nepresahuje 300 stupňov.