一、铠装热电偶概述

WREK-331 WREK2-331镍铬-铜镍E型热电偶具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等优点，它与装配式热电偶、热电阻一样，作为测量温度的传感器，通常和显示仪表、记录仪和电子调节器配套使用，同时亦可以作为装配式热电偶、热电阻的感温元件。它可以直接测量各种生产过程中从0℃～1300℃(热电偶)，-200～500℃(热电阻)范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。

铠装热电偶与一般工业热电偶一样，与显示仪表等配套，在一定的使用范围内对气体、液体介质或固体表面温度进行自动检测或自动调节。

二、工作原理

WREK-331 WREK2-331镍铬-铜镍E型热电偶是由两种不同成份的导体两端经焊接，形成回路，直接测温端叫测量端，接线端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时，就会在回路中产生热电流，接上显示仪表，仪表上就会指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。

铠装热电偶的热电动势将随着测量端的温度升高而增长，热电动势的大小只和铠装热电偶导体材质以及两端温差有关，和热电极的长度，直径无关。

铠装热电偶的结构是由导体，绝缘氧化镁和1Cr18Ni9Ti不锈钢保护管经多次拉制而成，铠装热电偶产品主要由接线盒，接线端子和铠装热电偶组成基本结构，并配以各种安装固定装置组成。铠装热电偶分绝缘式和接壳式两种。

三、铠装热电偶特点

1热响应时间少，减小动态误差;

2 可弯曲安装使用;

3 测量范围大;

4 机械强度高，耐压性能好;

四、技术参数

名称：铠装热电偶

分度号：K、J、E、T、N、S、R、B

测量范围：0-1600度

管径：Φ1、Φ2、Φ3、Φ4、Φ5、Φ6、Φ8

长度：50mm~200000mm各种规格可订做

材质：321（1Cr18Ni9Ti）、316L、2520、GH3030、GH3039、Incol601等

测温范围：0-900度，1100度是理论数据！超过1100度建议采用S型铂铑热电偶，超过1500度建议采用B型双支铂铑热电偶

产品执行标准：IEC584 IEC1515 GB／T16839－1997 JB／T5582－91

常温绝缘电阻：铠装偶在环境温度为20±15℃，相对湿度不大于80%，试验电压为500±50V（直流）电极与外套管之间的绝缘电阻≥1000MΩ.m。即1m长的试样的绝缘电阻为1000MΩ；10m长的试样的绝缘电阻为100MΩ。

热响应时间τ 0.5：在温度出现阶跃变化时，热电偶的输出变化至相当于该跃变化时的50%所需的时间称为热相应时间，用τ0.5表示。

热响应时间τ0.5参考表：

铠装热电偶推荐使用温度

五、产品选型

六、型号规格

防喷式接线盒铠装热电偶

防水式接线盒铠装热电偶

防爆铠装热电偶

K型热电偶和N型热电偶的性能对比

热电特性

　　热电特性好的热电偶，其热电极配对后应具有较大的热电势与塞贝克系数（热电势率），能具有较似于线性的函数关系，且热电特性具有良好的稳定性和 均匀性。此外，还要求每批材料具有良好的复现性。 K型热电偶与N型热电偶的塞贝克系数与热电势。N型热电偶的塞贝克系数虽然略低于K型，但K型偶在500℃时塞贝克系数达到，以后随温度的增高，塞贝克系数降低；而N型偶在800℃时塞贝克系数达到，以后随温度的，塞贝克系数虽然有所下降，但下降趋势明显比K型偶缓慢。N型偶的热电势虽然比K型热电偶低一点，但在并不影响N型偶的热电特性的情况下，N型热电偶的均匀性却比K型偶好。由此我们不难得出这样的结论：N型热电偶较似于线性的函数关系及均匀性都比K型偶好。

物理性能和机械性能

　　由于良好的物理性能将使热电偶保持长期的电势稳定性及复现性。良好的机械性能将使热电偶便于冷加工。 N型热电偶的电阻温度系数比K型热电偶的电阻温度系数低得多，而低的温度系数将使热电极长期工作后仍然保持良好的物理性能，使热电偶保持长期的电势稳定性和复现性。表4列出了K型热电偶与N型热电偶的电阻比与温度的比例关系。从表中我们看到：N型热电偶配对合金 （NP-NN）的电阻比随温度的升高变化明显比K型热电偶配对合金（KP-KN）小，使N型热电偶在磁性方面的影响较K型小得多[6]。这也是为什么N型热电偶比K型热电偶更稳定，较似于线性的函数关系更好的原因。

N型热电偶的正极与K型热电偶的正极一样都是一种Ni/Cr/Si合金，但N型偶正极(NP)铬及硅的含量较K型偶的正极(KP)有所增加。就因为铬含量的增加，消除了K型偶在400℃，600℃范围内的时效影响。因为Cr量为14%~16%的NiCr合金，其室温电阻变化小。在该成份范围内的短程有序转变及自旋现象较小。Cr含量对NiCr合金热电势稳定性的影响增加镁的作 用是阻止表层下的硅从热电极中择优氧化成SiO2，增加硅的含量而*不含锰和铝使N型热电偶的负*温抗氧化性能得到了良好的改善。也就因为N型热电偶的负极(NN)基本上不含Mn、Al、Co等元素，而Si含量有较大提高，从而抑制了新型合金的磁性转变，使其转变温度降至室温以下，使N型热电偶不会在150～260℃范围内出现磁性转变而造成热电势偏离分度表的现象。

热电极的主要性能

　　由于良好的热电特性，良好的物理性能、机械性能是判定热电偶是否可靠，是否优越的先决条件。用于而增加硅的含量是为了改善高温抗氧化能力，使镍铬合金的氧化模式由内氧化转变为外氧化，至使氧化反应仅在表面进行N型热电偶的负极(NN)较K型热电偶的负极(KN) 增加了硅、镁的含量而*不含锰和铝。核场测温，核场中的材料与中子发生嬗变的几率（即中子俘获截面）尽可能小，复制性好等也是必须考虑的条件。

WSS系列双金属温度计的维护与保养的方法

 1、WSS系列双金属温度计在保管、安装、使用及运输过程中，应尽量避免碰撞保护管，切勿使保护管弯曲、变形。安装时，严禁扭动仪表外壳。

2、仪表应在-30℃～80℃的环境温度内正常工作。

3、仪表经常工作的温度能在刻度范围的1/2～3/4处。

4、双金属温度计保护管浸入被测介质中长度必须大于感温元件的长度，一般浸入长度大于100mm,0-50℃量程的浸入长度大于150mm，以保证测量的准确性。

5、各类双金属温度计不宜用于测量敞开容器内介质的温度，带电接点温度计不宜在工作震动较大的场合的控制回路中使用。

6、双金属温度计在保管、使用安装及运输中，应避免碰撞保护管，切勿使保护管弯曲变型及将表当扳手使用。

7、温度计在正常使用的情况下应予定期检验。一般以每隔六个月为宜。电接点温度计不允许在强烈震动下工作，以免影响接点的可靠性。

从前述所列举的薄膜铂热电阻元件的鲜明优点，比较传统的目前在国内仍大量使用的陶瓷铂热电阻元件，我们可以看到两者之间有如下的差距： 

① 外形尺寸 目前陶瓷铂热电阻元件小的直径可做到φ1.2mm，短的长度为 10mm，而薄膜铂热电阻元件短的长度可达到1.6mm，宽度为3μm，厚度为0.6mm； 

② 响应时间 在同等条件下，薄膜铂热电阻元件的热响应时间比陶瓷铂热电阻元件快好几倍； 

③ *性 因陶瓷铂热电阻元件系手工制作，其*性与制作者的工艺水平及心情有相当大的关系，而薄膜铂热电阻元件则是自动化生产，其*性有充分的保障； 

④ 机械性能 因陶瓷铂热电阻元件采用绕丝式制作，丝材外径在0.02～0.03mm 范围，在受到撞击时较易脆断；薄膜铂热电阻元件采用膜式结构，其允许的振动阻抗达到10HZ～2000HZ，冲击阻抗达到100g，8μs 半正强波； 

⑤ 测温范围陶瓷铂热电阻元件的测温范围-200℃～850℃（国产元件为-200～+600℃），薄膜铂热电阻元件的测温范围达到-200℃～1000℃，其中，温度达到1000℃的薄膜铂热电阻元件（Pt200）已被应用在高档汽车（例如奔驰、宝马）的发动机微粒过滤系统和废气减少排放系统中，而且，测温达1250℃的薄膜铂热电阻元件已在研发，不久将可面市； 

⑥ 外形结构 陶瓷铂热电阻元件为单一的圆柱形，薄膜铂热电阻元件除传统的带引线片状结构外，无引线的SMD 片状结构、圆柱形结构以及适用于各种特殊领域的特殊结构的产品均已面市； 

⑦ 标称阻值 陶瓷铂热电阻元件的标称阻值受到元件体积的限制，尤其是阻值的元件无法做到，而薄膜铂热电阻元件的标称阻值可按要求设计，目前从Pt6.8 到Pt10k 的产品均已投入市场； 

⑧ 价格 陶瓷铂热电阻元件的用铂量较薄膜铂热电阻元件大得多，因而其成本很难有大幅度的降低。薄膜铂热电阻元件的铂用量很少，而且是自动化生产，故其成本仍有不少下调空间； 

⑨ 长期稳定性长期运转或温度骤变都对传感器的精度和复现性产生负面的影响，这些负面影响将影响到传感器的寿命，因此，长期稳定性是传感器中重要的指标。陶瓷铂热电阻元件的长期稳定性取决于铂丝的纯度与制作的工艺过程，要求铂丝纯度较高且在制作过程中不能受到污染。在250h、500h 和1000h 的型式试验中，薄膜铂热电阻元件表现出良好的稳定性，德国厂家的测试数据表明，薄膜铂热电阻元件在其极限温度工作超过1000h 后，其电阻值的变化＜0.02%；在200℃使用5 年后其电阻值的变化通常＜0.04%。