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T型熱電偶:Cu-CuNi的特點(diǎn)與應(yīng)用

2024-11-22

Cu-CuNi熱電偶,通常被稱為T型熱電偶,是一種堅(jiān)固可靠的溫度測(cè)量裝置。其正極由純銅(TP)制成,負(fù)極由ConstantanTN)合金(55%銅和45%鎳)組成,具備獨(dú)特的性能組合,適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景。

組成與特性

正極(TP

材料: 純銅

化學(xué)成分: 100% Cu

物理特性:

密度: 9 g/cm320°C

熔點(diǎn): 1084°C

抗拉強(qiáng)度: ≥190 MPa20°C軟退火狀態(tài))

延伸率: ≥20%

電阻率: 0.018 Ω·mm2/m20°C

負(fù)極(TN

材料: Constantan(銅-鎳合金)

化學(xué)成分: 55% Cu,45% Ni

物理特性:

密度: 8.9 g/cm320°C

熔點(diǎn): 1220°C

抗拉強(qiáng)度: ≥390 MPa20°C軟退火狀態(tài))

延伸率: ≥25%

電阻率: 0.5 Ω·mm2/m20°C


電動(dòng)勢(shì)(EMF)特性

T型熱電偶在溫差作用下會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(EMF)。以下表格列出了其在特定溫度下相對(duì)于鉑的電動(dòng)勢(shì)值:

溫度 (°C)

TP (mV)

TN (mV)

Cu-CuNi (mV)

100

4.229–4.325

0.763–0.783

3.484–3.524

200

9.238–9.334

1.826–1.846

7.412–7.488

300

14.792–14.932

3.137–3.161

11.655–11.771


工作溫度范圍

T型熱電偶的工作溫度范圍為**-200°C350°C**。由于其銅元件(TP)在高溫下易氧化,因此不適合在超過(guò)此范圍的條件下使用。這種熱電偶特別適用于需要高精度和穩(wěn)定性的低至中溫環(huán)境。


Constantan的互換性

負(fù)極材料Constantan的成分因不同標(biāo)準(zhǔn)而略有差異:

TN  EN EMF特性相似,可互換使用。

JN 雖然也稱為Constantan,但其性能差異較大,無(wú)法與TNEN互換。

IN 不可與TNEN互換,強(qiáng)調(diào)了在特定應(yīng)用中驗(yàn)證兼容性的重要性。


優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

優(yōu)勢(shì)

高精度: 特別適合低溫環(huán)境下的精確溫度測(cè)量。

穩(wěn)定性: 在規(guī)定范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用仍能可靠運(yùn)行。

堅(jiān)固性: 具有足夠的抗拉強(qiáng)度和延伸率,確保機(jī)械耐用性。

應(yīng)用

T型熱電偶廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域:

低溫技術(shù): 在超低溫測(cè)量中表現(xiàn)可靠。

食品加工: 用于烹飪或冷凍過(guò)程中的溫度精確控制。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試: 在需要精確讀數(shù)的受控實(shí)驗(yàn)環(huán)境中非常理想。


結(jié)論

Cu-CuNi T型熱電偶是一種多功能且可靠的溫度傳感解決方案。其純銅和Constantan的獨(dú)特組合確保了在低至中溫環(huán)境中的穩(wěn)定和精確性能。然而,為確保最佳功能,需要仔細(xì)考慮其操作極限及材料的兼容性。