热电偶劣化与使用寿命

热电偶劣化与使用寿命

我们热电偶的使用寿命与其劣化有关，所谓热电偶的劣化，即热电偶经使用后，出现老化变质的现象。由金属或合金构成的热电偶，在高温下其内部晶粒要逐渐长大。同时合金中含有少量杂质，其位置或形状也将发生变化，而且，对周围环境中的还原或氧化性气体也要发生反应。伴随上述变化，热电偶的热电动势也将极其敏感的发生变化。

1、热电偶的劣化

热电偶的使用寿命是大家非常关心的事，否则，心中无数将十分被动。热电偶的使用寿命与其劣化有关，所谓热电偶的劣化，即热电偶经使用后，出现老化变质的现象。由金属或合金构成的热电偶，在高温下其内部晶粒要逐渐长大。同时合金中含有少量杂质，其位置或形状也将发生变化，而且，对周围环境中的还原或氧化性气体也要发生反应。伴随上述变化，热电偶的热电动势也将极其敏感的发生变化。因此热电偶的劣化现象是不可避免的。

2、热电偶的使用寿命

热电偶的劣化是一个量变过程，对其定量很困难，它将随热电偶的种类、直径、使用温度、气氛和时间的不同而变化。热电偶的使用寿命是指热电偶劣化发展到超过允许误差。

①装配式热电偶的寿命

我国标准中仅对热电偶的稳定性有要求，即规定在某一温度下经200h使用前后热电动势的变化范围。但是，尚未发现对使用寿命有规定，只有在计量部门判定不合格时才停止使用。转包生产用的工作用廉金属热电偶一般只要求使用一次。在实际使用时，装配式热电偶通常有保护管，只有在特殊情况下才裸丝使用。因此，在多数场合下，保护管的寿命决定了热电偶寿命。对热电偶的实际使用寿命的判断，必须是通过长期收集、积累实际使用状态下的数据，才有可能给出较准确的结果。

②铠装热电偶的寿命

由于铠装热电偶有套管保护与外界环境隔绝，因此套管材质对铠装热电偶的寿命影响很大，必须根据用途选择热电偶丝及金属套管。当材质选定后，其寿命又随着铠装热电偶直径的增大而增加。铠装热电偶同装配式热电偶相比，虽有许多优点，但很容易发生劣化。

热电偶是在科研、工业生产中最常用的温度传感器，虽然结构简单，但是，使用中不注意仍然会产生较大测量误差。本文主要通过对使用中容易出现的问题，详细探讨了测温点的选择、热电偶的插入深度、响应时间及热辐射等产生误差的主要原因，并指出热电偶不均度、热电偶使用中应注意的问题，对提高测量精度，延长热电偶使用寿命有一定帮助。

1、热电阻丝的劣化

用于热电阻的丝材有铂、镍及铜等。为了谋求其特性稳定，不仅材质本身物理性能应稳定，而且其化学组成也应是高纯的，通常的纯度为99.99%-99.999%或超高纯。如果纯度下降，则电阻温度系数将发生变化，致使偏差增大。一般情况下，丝材纯度越低，电阻温度系数也越小。

用高纯铂丝制作的热电阻，由于使用气氛的影响，丝材要发生劣化，使电阻温度系数下降，而且此种劣化速度随温度升高呈指数增加，使用时要注意。气氛的影响以氢气，碳氢化合物、金属蒸气等尤为严重。因此，用于高温的热电阻，其丝材、骨架及保护管等均要充分洗净，并经热处理后再使用。

2、热电阻保护管的劣化

决定热电阻寿命的最主要因素是热电阻保护管的机械强度及抗化学腐蚀的能力，同时热电阻厂家使用的测温元件品质也影响热电阻寿命，在文章《选对铂电阻元件，提高铂电阻质量和使用寿命》中详细谈到这个问题。因此，必须依据被测介质、气氛等，认真选择保护管， 否则不能实现连续测温。热电阻保护管选择方法和热电偶保护管选择方法是一样的