在工业生产的复杂流程中,精确测量温度是确保产品质量、设备安全运行以及工艺流程优化的关键环节。热电偶作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一,与铂热电阻一同撑起了温度测量领域的半壁江山,二者约占整个温度传感器总量的 60%。热电偶通过与显示仪表、记录仪表、电子计算机等配套使用,能够直接测量各种生产过程中 -40~1800℃范围内的液体、蒸气和气体介质以及固体的表面温度,在冶金、化工、电力、机械制造等众多行业发挥着不可或缺的作用。
常用的热电偶分度号有 S、B、K、E、T、J 等,这些均属于标准化热电偶。每一种分度号的热电偶都有其独特的性能特点和适用范围,它们是根据不同的热电极材料组合以及相应的热电特性来划分的。不同分度号的热电偶在测量精度、测温范围、抗环境干扰能力等方面存在差异,这使得它们能够满足工业生产中多样化的测温需求。
在众多标准化热电偶中,K 型热电偶,也即镍铬-镍硅热电偶,凭借其出色的综合性能脱颖而出,成为工业上最常用的热电偶。从材料构成来看,K 型热电偶采用镍铬合金作为正极,镍硅合金作为负极,这种材料组合赋予了它一系列优良特性。
K 型热电偶具备测量较高温度的能力,同时价格相对低廉,是一种极具性价比的测温元件。该合金材料具有较好的高温抗氧化性,这一特性使其能够在氧化性或中性介质中稳定工作。在实际应用中,K 型热电偶可长期测量高达 1000℃的高温,在短时间内,其测量上限甚至可以达到 1200℃。然而,K 型热电偶也存在一定的局限性,它不能用于还原性介质中,因为在这种环境下,热偶会迅速发生腐蚀。在还原性介质中,K 型热电偶仅适用于 500℃以下的温度测量,一旦超过这个温度范围,其测量准确性和使用寿命都会受到严重影响。
与 S 型热电偶相比,K 型热电偶在价格上具有显著优势,成本大幅降低,这使得它在大规模工业应用中更具吸引力。同时,K 型热电偶的重复性很好,这意味着在相同的温度条件下,多次测量能够得到较为一致的结果,保证了测量数据的可靠性。