铂铑热电偶的工作原理基于塞贝克效应,当两种不同的导体(在此为铂和铑)连接在一起并形成一个回路时,如果两个连接点(也称为热端和冷端或参考端)之间存在温度差异,就会在回路中产生电动势,这个电动势与温度差成正比。
铂铑热电偶由铂作正极,铑作负极。当这两种金属在温度变化时会产生热电势,通过测量这个热电势就可以推算出温度值。具体来说,铂铑热电偶的两个电极的一端焊接在一起形成一个接点,测温时放置于被测温场中,另一端称为参考端,通常放置在某一恒定温场中。
铂铑热电偶在工业自动化、石油化工、医药行业和建筑工程等领域有广泛应用。在工业自动化中,它用于测量各种设备和工艺过程的温度;在石油化工领域,由于其良好的稳定性和抗腐蚀性,被广泛用于炼油和化工过程;在医药行业中,用于监测反应物和产品的温度;在建筑工程中,用于测量室内外温度以及冷热水管道的温度。
铂铑热电偶具有以下主要特点:测温范围广:不同类型的铂铑热电偶适用于不同的温度范围,例如B型铂铑热电偶适用于高温测量,具有更高的输出电压和较宽的测量范围。
应用领域:工业控制:广泛应用于炉温控制、燃烧过程监测等。
科研实验室:用于实验室设备的温度测量和实验数据采集。
医疗设备:用于体温计、手术设备等,提供的体温监测和控制功能。
航空航天:用于飞机引擎的温度监测、推进系统的控制等关键应用。
食品加工:用于食品加工设备的温度监测,确保食品加工过程符合卫生标准。
铂铑热电偶具有以下性能特点:
测温范围:铂铑热电偶的测温范围为0-1800℃,适用于高温测量。
测温精度:测温精度小于±0.5%t,时间常数≤180秒12。
长期使用温度:长期使用温度为1600℃,短期使用温度为1800℃。
抗氧化性和化学稳定性:铂铑合金具有良好的抗氧化性和抗腐蚀性,适用于氧化性和惰性气氛中连续使用。
机械强度:铂铑合金在高温下具有良好的机械强度和延展性,能够承受高温下的应力变化和震动。
热电性能:铂铑合金的热电势在高温下呈非线性变化,尤其在1500℃以上温度区间,热电势增加明显,适用于测量高温范围内的温度。
稳定性:铂铑合金的热电势稳定性较好,具有较高的长期稳定性和重复性。
铂铑热电偶的应用场景:铂铑热电偶广泛应用于冶金、航空航天、化工等领域,因其的高温稳定性和良好的热电性能而受到青睐。它通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统,用以直接测量或控制各种生产过程中流体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度
铂铑热电偶的材料特性
铂(Pt)是一种具有较高稳定性的贵金属,具有良好的抗氧化性、抗腐蚀性和高温稳定性。铂铑热电偶主要由铂和铑(Rh)两种金属合金组成,通常使用的是铂-13%铑(Pt-13%Rh)合金与纯铂(Pt)作为正负极对。
1.抗高温性能:铂铑合金的熔点高达1700°C以上,能够在高温下稳定工作,适用于1000°C至1800°C的高温环境。
2.化学稳定性:铂铑合金对氧化和腐蚀具有较强的抵抗力,尤其在氧化性气氛中表现。因此,铂铑热电偶能够在恶劣环境中长时间使用,适用于高温炉、窑炉等设备中。
3.机械强度:铂铑合金材料具有良好的机械强度和延展性,能够承受高温下的应力变化和震动。