铂铑热电偶不适合用于还原性气氛的原因

2021/6/15 0:00:51 人评论 次浏览 分类:温度测量  文章地址:/tech/3832.html

文章结合铂铑热电偶使用环境、使用温度和保护管选用的专业知识,介绍铂铑热电偶不适合用于还原性气氛的原因,对使用者正确选用和使用铂铑热电偶大有帮助。

什么是还原性气氛?
铂铑热电偶适合应用于氧化性环境而不适合用于还原性气氛中。在解释铂铑热电偶不适合用于还原性气氛的原因之前,欧宝娱乐登入仪表简单说说什么是还原性气氛?还原性气氛(Reducing atmosphere)是指各种还原性气体和气体混合物。在高温测量过程中,这些还原性气体和气体混合物除让铂铑热电偶处于低氧分压外,还能将偶丝上氧化膜还原。还原性气体主要是氢和一氧化碳,但一氧化碳的还原性较氢气要弱的多。


还原性气氛中使用铂铑热电偶,容易造成偶丝脆断,实际上铂、铑自身并不与CO、H2等还原性气体反应,其实质是CO和H2等还原性气体与陶瓷材料保护管中的SiO2反应,将其还原生成Si单质,Si在高温下与Pt作用,生成低熔点共晶物Pt5Si2。Pt5Si2
熔点仅830℃,Pt5Si2在高温下溶化后断口处留下空穴,造成偶丝脆断

解决铂铑热偶丝在还原性气氛的使用问题通常有两种途径。其一,可以通过使用铂铑合金保护管代替刚玉等陶瓷保护管;其二,在铂铑热偶丝表面喷涂保护层,
阻止高温下Si与铂发生反应。

铂铑热偶使用温度

铂铑热偶使用温度应不超过国标推荐使用温度:S、R型热偶长期使用温度上限为1400℃,短期使用上限为1600℃;B热偶长期使用温度上限为1600℃,短期使用温度上限为1800℃。

当铂铑热电偶使用温度t>1400℃时,S、R型热偶的纯铂极容易发生再结晶,不仅使偶丝的抗拉强度降低,而且会增加气体沿晶界污染的可能性。由于热电偶两极材料不同,当使用
温度过高时,将会加剧测量端处两极材料的原子扩散,使两极材料在测量端附近的合金成分发生变化,这种原因引起的测量误差,会使测量温度低于实际温度。所以只有严格按照国标的推荐使用温度使用,才能保证铂铑热电偶的精度、稳定性和寿命等性能。

铂铑热电偶保护管材料

铂铑热偶使用的热电偶保护管材料普遍使用的有铂铑合金保护管、高铝管和刚玉管三种,铂铑合金保护管由于具有耐高温、耐腐蚀、耐冲击以及致密性好等特点,被认为是目前最理想的热偶保护管材料。但由于其价格昂贵,铂铑热电偶厂家为了降低生产成本而普遍使用高铝管和刚玉管作保护管材料。

高铝管和刚玉管的密度和光洁度与偶丝的寿命有直接关系。因为管材的密度越低,管材的微孔也越大,在高温使用时微孔继续扩大,有害气体便很容易进入管内污染偶
丝。如硫、酸、氢等有害杂质在高温下与偶丝反应,使铂铑热偶丝出现变硬、变脆、变黑导致热偶短路,这种现象称为热电偶中毒,偶丝中毒后会出现偶丝测量温度低于实际温度的现象。所以应尽量选择致密度高和光洁度好的高铝管和刚玉管作为铂铑热偶的保护管。

高铝管和刚玉管材料中可能含有微量Fe、Cu、Pd、Zn、Mn等元素,这些元素在高温下易挥发出来与偶丝反应,影响偶丝的热电势和使用寿命,所以高铝管和刚玉管在用作铂铑偶的保护管前用酸清洗是非常必要的。


通过了解铑热电偶不适合用于还原性气氛的原因,大家也就清楚优质铂铑热电偶的生产其实包含诸多技术和学问,欧宝娱乐登入仪表向各行业提供的优质标准热电偶和工业铂铑热电偶也是在很多技术和工艺支撑下完成,货真价实,也不是某些砖家所言两根偶丝穿进绝缘管再放进外保护管那么简单●!大家如果购买优质铂铑热电偶,可到 /product/118.html 进行装配式热电偶选型。

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