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快速消耗型热电偶这是一种专为测量钢水及熔融金属温度而设计的特殊热电偶,热电极由直径0.05~0.1mm的铂铑10-铂铑30(或钨铼6-钨铼20)等材料制成,且装在外径为1mm的U形石英管内,构成测温的敏感元件.其外部有绝缘良好的纸管、保护管及高温绝热水泥加以保护和固定。它的特点是:当其插入钢水后,保护帽瞬即熔化,热电偶工作端即刻暴露于钢水中,由于石英管和热电偶热容量都很小,因此能很快反映出钢水的温度,反应时间一般为4~6秒。在测出温度后,热电偶和石英保护管都被烧坏,因此它只能一次性使用。这种热电偶可直接用补偿导线接到专用的快速电子电位差计上,直接读取钢水温度。
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端温度相关,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。使热电偶热电特性发生变化,从而降低了测温的准确性。因而,热电偶均匀性是衡量热电偶质量的重要指标。(怎么检查热电偶不均匀性?) 造成热电偶热电极不均匀性的因素很多,主要有化学成分和物理状态两方面的因素。 化学成分方面的因素主要有:1、杂质分布不均匀和成分偏析,这在热电极材料生产中无法完全避免,而且遍及热电极的整个长度。2、热电极表面局部的金属挥发和氧化。3、热电极中某些元素的选择性氧化。4、在高温下,由于测量端的热扩散改变了附近的化学成分。5、环境气氛、绝缘材料和保护管材料(热电偶保护管种类? )对热电极局部的玷污和腐蚀等。 物理状态方面的因素有:1、由于热电偶是由拔丝机拉制而成的,在冷拔过程中,会产生加工应力。应力不同,热电特性就不同,直径越细,加工量愈大,不均匀性就越严重。此外,热电偶在使用过程中,偶丝局部受拉伸、弯曲变形,也会使热电极沿长度出现应力分布不均,从而使热电特性不一致。2、热电极晶粒大小及结晶结构的不均匀,对热电特性也会产生一定影响。
1、同名极法和参考电极法 各种常用热电偶的国家标准中,规定了用这两种方法检查工作用热电偶丝的不均匀性。具体步骤是:出厂检查是从每盘丝的头和尾或头、中、尾各取样1.1m;型状检验除头、中、尾取样外,还应在一盘丝的任意部位取5.5mm剪成1.1m的5段,然后焊接成热电偶与同型号的标准热电偶捆扎在一起,按热电偶技术要求规定的试验温度,用同名极法测量其热电势。也可将试样与纯铂丝(作标准电极)焊接在一起,在规定的试验温度下测量岂热电势值。这两种测量方法简单方便,不需要专用设备,可以和热电偶示值检定同时进行。但她不能连续测量整盘丝的不均匀性,也不能准确地确定不均匀的部位。(什么叫热电偶均匀性?)2、点加热法 制造一个小型点式炉或单边炉做热源,由于炉子很小,可以认为是点温度,测量时使炉温恒定,并将它沿热电极作轴向运动(也可使热源固定,移动热电极),通过测量仪器,观察热电势变化,并记下该部位,该部位的热电势变化值即为不均匀电势。点加热炉对热电极上突然变化的不均匀性反应比较敏感,并能确定相应位置。单边炉对热电极上逐渐变化的不均匀性比较敏感,并能确定相应的区域。这种方法可以连续测量热电偶丝的不均匀性及其部位,但需专用设备,测试复杂,使用受限制。 不均匀电势的测试多数是对单根热电极进行的。当我们将热电偶丝配对的,它的最大不均匀电势是用大单极不均匀电势的平方和然后再开方所得的热电势值表示。3、改变插入深度法 用测量改变热电偶插入检定炉深度前、后热电动势差值来表示它的不均匀性。这种方法简便,但不够准确。 不均匀电势的测量方法很多,但目前各种测量方法测得的数据还无法统一,因此只有采用相同的方法才能进行比较。国家标准中规定,我国常用热电偶不均匀性检验都按同名极法和参考电极法进行