LUDWIG SCHNEIDER Anwendung des Thermoelements

LUDWIG

SCHNEIDER

罗德玮格仪表热电偶的应用型号FT60

Widerstandstemperaturdetektor (RTD)

Thermoelement (TC)

两种传感器都有其优点和缺点。

常用的Pt100 RTD特别适用于中低温度范围（-200 ... +600°C）的测量。

但是，热电偶（除少数例外）在较高温度（高达1700°C）下具有其优势。

一些热电偶甚至可以测量更高的温度（钨-，金铂或铂钯）。

这些非常特殊的热电偶未在本文档中描述。

在欧洲，Pt100传感器主要用于测量中低温，而在北美，可以明显地以热

电偶为主。但是，这并不总是适用，例如，如果欧洲的精炼厂是在美国设

计的，那么该工厂就配备了基于北美标准的温度测量技术。这也可以应用

于另一个方向。

选择热电偶的另一个标准是护套热电偶的最小直径(请参见“护套热电偶”

一章）。直径为0.25 mm，0.5 mm或1mm的响应时间非常短。通常，热

电偶的反应速度比RTD快。

如果温度计内置在（大型）热电偶套管中，则两个传感器组的响应时间将

接近。考虑到组装好的热电偶套管的质量，在这种情况下，其热传导以及

介质和传感器之间的绝缘性能使热电偶具有速度优势。尽管它仍然可以测

量，但是通常不相关，因为这种情况下的响应时间可以在两位数分钟的范

围内。

Bei der industriellen elektrischen Temperaturmessung

werden normalerweise zwei Sensorsätze verwendet:

Gerade Thermoelementbaugruppe

mit Metallschutzrohr

Kabelthermoelement, Modell DS11

(Design: ummantelte Messung

Kabel (MI-Kabel)

Schutzrohrprobe

In die andere Richtung.

Ein Kapitel). Mit einem Durchmesser von 0,25 mm ist die Reaktionszeit von

0,5 mm oder 1 mm sehr kurz. Normalerweise heiß

Innerhalb.

Ein weiteres Kriterium für die Auswahl eines Thermoelements ist der

Mindestdurchmesser des ummantelten Thermoelements (siehe

"Ummanteltes Thermoelement").

Menge, aber normalerweise nicht relevant, da die Antwortzeit in diesem

Fall im Bereich von zweistelligen Minuten liegen kann.

Die Reaktionsgeschwindigkeit des galvanischen Paares ist schneller als die

RTD.

Die Anlage ist mit einer Temperaturmesstechnik ausgestattet, die auf

nordamerikanischen Standards basiert. Dies kann auch angewendet werden

Die Isolierung zwischen Medium und Sensor verschafft dem

Thermoelement einen Geschwindigkeitsvorteil. Obwohl es noch gemessen

werden kann

Wenn das Thermometer in das (große) Schutzrohr eingebaut ist, beträgt die

Reaktionszeit der beiden Sensorgruppen

Hauptsächlich galvanisch. Dies gilt jedoch nicht immer, wenn sich

beispielsweise europäische Raffinerien in den USA befinden

Schließen. In Anbetracht der Qualität des zusammengebauten Schutzrohrs,

in diesem Fall seiner Wärmeleitung und

Einige Thermoelemente können sogar höhere Temperaturen messen

(Wolfram-, Gold-Platin- oder Platin-Palladium).

Der häufig verwendete Pt100 RTD eignet sich besonders für Messungen im

niedrigen und mittleren Temperaturbereich (-200 ... + 600 ° C).

Thermoelemente (mit wenigen Ausnahmen) haben jedoch ihre Vorteile bei

höheren Temperaturen (bis zu 1700 ° C).

Diese ganz besonderen Thermoelemente werden in diesem Dokument nicht

beschrieben.

In Europa wird der Pt100-Sensor hauptsächlich zur Messung mittlerer und

niedriger Temperaturen verwendet, in Nordamerika jedoch

Beide Sensoren haben ihre Vor- und Nachteile.

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Das Thermoelement besteht aus zwei verschiedenen Metallleitern,

die an beiden Enden verbunden sind, und der Verbindungsknoten

ist der Messpunkt.

有关ASME PTC 19.3 TW-2016的基本信息

Grundinformation

Wenn der Messpunkt erwärmt wird, ist die Spannung am Ende

(kaltes Ende) des Drahtes wird gemessen. Es repräsentiert die

Temperatur am Messpunkt.

(Thermoelektrischer Effekt = Seebeck-Effekt)

This voltage (EMF = electromotive force) is generated due to the

difference in electron density of the two (different) metal conductors

of the wire used, plus the temperature difference between

the measuring point and the cold junction.

Kurz gesagt, Thermoelemente messen keine absolute Temperatur.

aber messen Sie den Temperaturunterschied zwischen ihnen.

T1: Messpunkt (Hot Junction)

Und

T2: Cold Spot (Vergleichsstelle)

Da die Spannung normalerweise bei Umgebungstemperatur gemessen

wird, kann der angezeigte Spannungswert niedriger sein als der

Spannungswert bei Umgebungstemperatur. Um den Wert der absoluten

Messpunkttemperatur zu erhalten, wird die sogenannte

"Vergleichsstellenkompensation" verwendet.

In der Vergangenheit (heute noch im Kalibrierlabor) wurde dies durch

Eintauchen der Vergleichsstelle des Thermoelements und der

Verbindungsstelle des Voltmeterdrahtes in ein Eisbad erreicht.

Im aktuellen Instrument mit Thermoelementeingang

(Sender, tragbares Messgerät oder Schalttafelgerät) Die elektronische

Vergleichsstellenkompensation ist im Schaltkreis des Instruments enthalten.

Thermoelement / Messpunkt

Thermoelementleiter

Keramikisolierung

T1

T2Messung

Punkt

Metall A.

Metall B.

Kalt

Kreuzung

ASTM E230：

IEC 60584-1: Thermoelement: Grundwert und Toleranz

Standardspezifikationen und Temperatur elektromotorische

Kraft

(EMF) Tabellen für standardisierte Thermoelemente.

Kompensationskabel

Jedes Metall hat eine materialspezifische Elektronegativität.

(Elektronegativität = die Tendenz von Atomen, Elektronen

aufzunehmen oder freizusetzen)

IEC 60584-3: Thermoelemente: Thermoelementkabel und

Wert der thermoelektrischen Spannung

Um die höchstmögliche thermoelektrische Spannung zu

erhalten, wird ein Paar spezieller Materialien verwendet,

deren Elektronen so weit wie möglich voneinander entfernt

sind, um ein Thermoelement zu bilden. Diese Materialpaare

weisen bestimmte Einschränkungen auf, beispielsweise

aufgrund der maximalen Betriebstemperatur von

Thermoelementen.

Befolgen Sie die Standards, um Thermoelemente zu

definieren

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Thermoelektrische Spannung

Referenztemperatur: 0 ° C.

-200 -5.603

-180 -5.261

-160 -4.865

-140 -4.419

-120 -3.923

-100 -3.379

-80 -2.788

-60 -2.153

-40 -1.527 -1.961 -1.023 -2.255 -1.475

-20 -0.777 -0.995 -0.518 -1.152 -0.757

0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

20 0.798 1.019 0.525 1.192 0.790 0.113 0.111

40 1.612 2.059 1.065 2.420 1.612 0.235 0.232

60 2.436 3.116 1.619 3.685 2.467 0.365 0.363

80 3.267 4.187 2.189 4.985 3.358 0.502 0.501

100 4.096 5.269 2.774 6.319 4.279 0.646 0.647

150 6.138 8.010 4.302 9.789 6.704 1.029 1.041

200 8.138 10.779 5.913 13.421 9.288 1.441 1.469

250 10.153 13.555 7.597 17.181 12.013 1.874 1.923

300 12.209 16.327 9.341 21.036 14.862 2.323 2.401

350 14.293 19.090 11.136 24.964 17.819 2.786 2.896

370 15.133 20.194 11.867 26.552 19.030 2.974 3.099

400 16.397 21.848 12.974 28.946 3.259 3.408

450 18.516 24.610 14.846 32.965 3.742 3.933

500 20.644 27.393 16.748 37.005 4.233 4.471

550 22.776 30.216 18.672 41.053 4.732 5.021

600 24.905 33.102 20.613 45.093 5.239 5.583 1.792

650 27.025 36.071 22.566 49.116 5.753 6.041 2.101

700 29.129 39.132 24.527 53.112 6.275 6.743 2.431

750 31.213 42.281 26.491 57.080 6.806 7.340 2.782

760 31.628 42.919 26.883 57.970 6.913 7.461 2.854

800 33.275 28.455 61.017 7.345 7.950 3.154

850 35.313 30.416 64.922 7.893 8.571 3.546

870 36.121 31.199 66.473 8.114 8.823 3.708

900 37.326 32.371 68.787 8.449 9.205 3.957

950 39.314 34.319 9.014 9.850 4.387

1000 41.276 36.256 9.587 10.506 4.834

1050 43.211 38.179 10.168 11.173 5.299

1100 45.119 40.087 10.757 11.850 5.780

1150 46.995 41.976 11.351 12.535 6.276

1200 48.838 43.846 11.951 13.228 6.786

1250 50.644 45.694 12.554 13.926 7.311

1260 51.000 46.060 12.675 14.066 7.417

1300 13.159 14.629 7.848

1350 13.766 15.334 8.397

1400 14.373 16.040 8.956

1450 14.978 16.746 9.524

1480 15.341 17.169 9.868

1500 15.582 17.451 10.099

1550 16.182 18.152 10.679

Continued on next page

Temperature Thermocouple

in ℃ TypeK TypeJ TypeN TypeE TypeT TypeS TypeR TypeB

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Temperatur Thermoelement

in ℃ TypeK TypeJ TypeN TypeE TypeT TypeS TypeR TypeB

1600 16.777 18.849 11.263

1650 11.850

1700 12.430

Beschreibung

Schwarz: IEC 60584-1undASTM E230

Blau: Nur IEC 60584-1

Rot: Nur ASTM E230

Thermoelektrische Spannungskurve

IEC 60584-1

ASTM E230

Sp

an

nu

ng

︵m

V︶

Temperatur（℃）

Temperatur（℃）

Sp

an

nu

ng

︵m

V︶

Die Grafik zeigt die Kurve, die dem relevanten Temperaturbereich von IEC 60584-1 / ASTM E230 entspricht.

Außerhalb dieser Temperaturbereiche sind die zulässigen Toleranzwerte nicht standardisiert.

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Betriebsgrenzen und Genauigkeit von Thermoelementen

(IEC 60584, ASTM E230)

Die folgende Tabelle enthält die zulässigen Toleranzwerte nach IEC 60584-1 inkl. Gesetzl.

In Nordamerika übliche Toleranzwerte des ASTM E230-Standards:

Der Toleranzwert des Thermoelements entspricht IEC 60584-1 / ASTM E230 (Referenztemperatur 0 ° C)

Arten von Thermoelement Toleranzwert Klasse Temperaturbereich Toleranzwert

K

N

NiCr-NiAl (NiCr-Ni)

NiCrSi-NiSi

IEC 60584-1 1 -40 ... +1000 °C ±1.5 °C or 0.0040 · | t | 1) 2)

2 -40 ... +1200 °C ±2.5 °C or 0.0075 · | t |

ASTM E230 Spezifisch 0 ... +1260 °C ±1.1 °C or ±0.4 %

Standard 0 ... +1260 °C ±2.2 °C or ±0.75 %

J Fe-CuNi IEC 60584-1 1 -40 ... +750 °C ±1.5 °C or 0.0040 · | t |

2 -40 ... +750 °C ±2.5 °C or 0.0075 · | t |

ASTM E230 0 ... +760 °C ±1.1 °C or ±0.4 %

0 ... +760 °C ±2.2 °C or ±0.75 %

E NiCr-CuNi IEC 60584-1 1 -40 ... +800 °C ±1.5 °C or 0.0040 · | t |

2 -40 ... +900 °C ±2.5 °C or 0.0075 · | t |

ASTM E230 0 ... +870 °C ±1.0 °C or ±0.4 %

0 ... +870 °C ±1.7 °C or ±0.5 %

T Cu-CuNi IEC 60584-1 1 -40 ... +350 °C ±0.5 °C or 0.0040 · | t |

2 -40 ... +350 °C ±1.0 °C or 0.0075 · | t |

3 -200 ... +40 °C ±1.0 °C or 0.015 · | t |

ASTM E230 0 ... +370 °C ±0.5 °C or ±0.4 %

-200 … 0 °C ±1.0 °C or ±1.5 %

0 ... +370 °C ±1.0 °C or ±0.75 %

R

S

Pt13%Rh-Pt

Pt10%Rh-Pt

IEC 60584-1 1 0 ... +1600 °C ±1.0 °C or ±[1 + 0.003 (t - 1100)] °C

2 0 ... +1600 °C ±1.5 °C or ±0.0025 · | t |

ASTM E230 0 ... +1480 °C ±0.6 °C or ±0.1 %

0 ... +1480 °C ±1.5 °C or ±0.25 %

B Pt30%Rh-Pt6%Rh IEC 60584-1 2 +600 ... +1700 °C ±0.0025 · | t |

3 +600 ... +1700 °C ±4.0 °C or ±0.005 · | t |

ASTM E230 - -

+870 ... +1700 °C

Spezifisch

Spezifisch

Spezifisch

Standard

Spezifisch

Standard

Standard

Spezifisch

Standard

Spezifisch

Standard

1) Dies ist der Temperaturwert in ° C ohne Berücksichtigung des Vorzeichens

2) Nehmen Sie den größeren Wert

In Europa und Nordamerika gibt es verschiedene K-Thermoelementsymbole:

Europa: NiCr-NiAl oder NiCr-Ni

Nordamerika: Ni-Cr / Ni-Al

Es gibt keinen physischen Unterschied, aber die Benennung wird aus historischen Gründen verursacht.

Type R, S and B

Gilt nicht für die MI-Kabelversion der Klasse 1 gemäß IEC 60584 oder die "spezielle" Version gemäß ASTM E230

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Die Toleranzwerte für Thermoelemente basieren auf einer Vergleichsstellentemperatur von 0 ° C. Bei Verwendung von

Kompensationskabeln oder Thermoelementkabeln müssen andere Messabweichungen berücksichtigt werden.

To

lera

nzw

ert (°

C)

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Temperatur (° C)

Beschreibung

Typ K 2Stufe

Typ K 1Level

Beispiel:

Toleranzwert der K-Typ-Thermoelement-Genauigkeitsklassen 1 und 2

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Informationen zu Thermoelementanwendungen

Normalmetall-Thermoelement

Positive Elektrode Negative electrode

Nichrome - Nichrome

Nichrome -

Eisen - Kupfernickel

Eisen (ferromagnetisch) -

NiCrSi - Nickel-Silizium

Nickel-Chrom-Silizium -

Nichrome - Kupfernickel

Nickel-Chrom -

Kupfer - Kupfernickel

Kupfer -

Platin 10% Rhodium - Platin

Platin-10% Rhodium -

Platin 13% Rhodium - Platin


Platin 30% Rhodium - Platin 6% Rhodium


Typ K.

Typ J.

Fe-CuNi热电偶适用于真空，氧化和还原气氛或惰性气体气氛。它们用

于最大导线尺寸的最高750°C（ASTM E230：760°C）的温度测量。

Typ N.

NiCr-CuNi热电偶适用于最大导线尺寸的最高900°C

（ASTM E230：870°C）的氧化或惰性气体环境中。在所有常用的热

电偶中，E型热电偶在每摄氏度下会产生最高的源电压（EMF）。

Typ E.

Nickel-Aluminium (ferromagnetisch)

Kupfer-Nickel

Nickel-Silizium

Kupfer-Nickel

Kupfer-Nickel

Cu-CuNi热电偶适用于0°C以下的温度，最高温度限制为350°C

（ASTM E230：370°C），可用于氧化，还原或惰性气体气氛。它们不

会在潮湿的环境中腐蚀。

Advanced-Metall-Thermoelement

Typ S.

Typ T.

S型热电偶适合在温度高达1600°C的氧化性或惰性气氛中连续使用。当

心由于污染而变脆。

Typ R.

R型热电偶适合在温度高达1600°C的氧化性或惰性气体气氛中连续使用。

当心由于污染而变脆。

Typ B.

Platin-6% Rhodium

B型热电偶适用于在氧化性或惰性气体气氛中连续使用，以及在温度高达

1700°C的真空环境中短期使用。当心由于污染而变脆。

R，S和B型热电偶通常安装在纯陶瓷封闭式保护管中。如果使用金属热套

管或保护管，则需要内部封闭式保护管。贵金属热电偶容易受到污染。

强烈建议用陶瓷材料包裹这些热电偶。

Positive Elektrode Negative Elektrode



Das NiCr-NiAl-Thermoelement ist für eine maximale Drahtgröße bis

1200 ° C geeignet

Schützen Sie das Thermoelement vor der schwefelhaltigen

Atmosphäre. Im Vergleich zu Thermoelementen aus anderen

Materialien

Sie sind nicht leicht oxidierbar, daher werden sie normalerweise bei

Temperaturen über 550 ° C verwendet und erreichen das maximale

(ASTM E230: 1260 ° C) in einer oxidierenden oder Inertgasumgebung.





In einer feuchten Umgebung korrodieren sie nicht.

(ASTM E230: 370 ° C) kann in Oxidations-, Reduktions- oder

Inertgasatmosphäre verwendet werden.

Cu-CuNi-Thermoelemente sind für Temperaturen unter 0 ° C

geeignet und die maximale Temperatur ist auf 350 ° C begrenzt

Das Fe-CuNi-Thermoelement eignet sich für Vakuum-,

Oxidations- und Reduktionsatmosphäre oder

Inertgasatmosphäre

Die maximale Temperaturmessung beträgt 750 ° C (ASTM E230:

760 ° C) bei der größten Drahtgröße.

Platin

Thermoelemente vom Typ S eignen sich für den kontinuierlichen

Einsatz in oxidierenden oder inerten Atmosphären bei

Temperaturen bis zu 1600 ° C. Achten Sie darauf, dass Sie

aufgrund von Verunreinigungen nicht spröde werden.

Platin

Das NiCrSi-NiSi-Thermoelement ist für Sauerstoff bis 1200 ° C

geeignet (ASTM E230: 1260 ° C).

Chemische Atmosphäre, Inertgasatmosphäre oder trockene

reduzierende Atmosphäre.

Anwendungen mit hoher Stabilität.

Sie müssen vor schwefelhaltigen Atmosphären geschützt werden.

Sie sind bei hohen Temperaturen sehr genau. Spannung

(EMF) und Temperaturbereich sind fast identisch mit dem Typ K.

Sie werden für eine längere Lebensdauer und mehr verwendet

Achten Sie darauf, dass Sie aufgrund von Verunreinigungen nicht

spröde werden.

Thermoelemente vom Typ R eignen sich für den kontinuierlichen

Einsatz in oxidierenden oder Inertgasatmosphären bis 1600 ° C.

Das NiCr-CuNi-Thermoelement ist für eine maximale Drahtgröße

bis zu 900 ° C geeignet

(ASTM E230: 870 ° C) in einer oxidierenden oder

Inertgasumgebung. Bei aller üblichen Wärme Unter den

galvanischen Paaren erzeugt das Thermoelement vom Typ E die

höchste Quellenspannung (EMF) pro Grad Celsius.

Rohr oder Schutzrohr, ein innen geschlossenes Schutzrohr ist

erforderlich. Edelmetall-Thermoelemente sind anfällig für

Verunreinigungen.

Kurzzeitige Verwendung in einer Vakuumumgebung von 1700 ° C.

Achten Sie darauf, dass Sie aufgrund von Verunreinigungen nicht

spröde werden.

R-, S- und B-Thermoelemente werden normalerweise in

geschlossenen Keramik-Schutzrohren installiert. Bei Verwendung

einer Metall-Thermohülse

Es wird dringend empfohlen, diese Thermoelemente mit

Keramikmaterial zu umwickeln.

Das Thermoelement vom Typ B ist für den kontinuierlichen Einsatz

in oxidierender oder Inertgasatmosphäre und bei Temperaturen bis

zu geeignet

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Empfohlene obere Temperaturgrenze

(weiter betreiben)

Ummanteltes Thermoelement (siehe auch Tabelle "Thermoelektrische Spannung nach IEC 60584-1")

Thermoelement

Art

Empfohlene obere Temperaturgrenze (° C)

0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.5 6.0 8.0

K 700 700 920 920 1070 1100 1100 1100

J 260 260 440 440 520 620 720 720

N 700 700 920 920 1070 1100 1100 1100

E 300 300 510 510 650 730 820 820

T 260 260 260 260 315 350 350

0.35 0.5 1.0 3.0

K 700 700 800 1000

J 400 400 600 700

N 700 700 800 1000

E 400 400 600 700

T 200 200 300 350

S 1300 1300 - -

R 1300 1300 - -

B 1500 1500 - -

Nr. 30 messen

0,25 mm

[0,010 Zoll]

T 150 200 200 260 370

J 320 370 370 480 590 760

E 370 430 430 540 650 870

K and N 760 870 870 980 1090 1260

R and S 1480

B 1700

350

Manteldurchmesser (mm)

Die obere Temperaturgrenze verschiedener Drahtspezifikationen (Awg) in ° C.

Nr.28 messen

0,33 mm

[0,013 Zoll]

Nr.24 messen

0,51 mm

[0,020 Zoll]

Nr.20 messen

0,81 mm

[0,032 Zoll]

Nr.14 messen

1,63 mm

[0,064 Zoll]

Nr. 8 messen

3,25 mm

[0,128 Zoll]

Mantelmaterial: Inconel 2.4816 (Inconel 600)

Berücksichtigen Sie die Spezifikationen der besten Laborbedingungen (bezogen auf Luft ohne schädliche Gase).

Es können auch andere Materialien verwendet werden, was zu unterschiedlichen Temperaturgrenzen führt.

Gerade Thermoelementbaugruppe (siehe auch Tabelle "Thermoelektrische Spannung nach IEC 60584-1")

Berücksichtigen Sie die Spezifikationen der besten Laborbedingungen (bezogen auf Luft ohne schädliche Gase).

Geschütztes Thermoelement (siehe auch "Empfohlene obere Temperatur für geschütztes Thermoelement" gemäß Tabelle ASTM E230)

Beachtung：

Die angegebene maximale Betriebstemperatur gilt für Thermoelemente unter optimalen Umgebungsbedingungen.

Die maximale Arbeitstemperatur von Schutzrohren ist normalerweise viel niedriger als die von Thermoelementen!

Thermoelement

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Empfohlene obere Temperaturgrenze (° C)

Manteldurchmesser (mm)

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Ummanteltes Thermoelement (siehe auch "Empfohlene obere Temperatur des ummantelten Thermoelements"

gemäß Tabelle ASTM E608 / E608M)

Nennscheide

Durchmesser

Maximale Temperatur verschiedener Manteldurchmesser (° C)

Thermoelementtyp

mm Zoll T J E K mit N

0.5 0.020 260 260 300 700

- 0.032 260 260 300 700

1.0 0.040 260 260 300 700

1.5 0.062 260 440 510 920

2.0 - 260 440 510 920

- 0.093 260 480 580 1000

3.0 0.125 315 520 650 1070

4.5 0.188 370 620 730 1150

6.0 0.250 370 720 820 1150

8.0 0.375 370 720 820 1150

Beachtung:

Die angegebene maximale Betriebstemperatur gilt für Thermoelemente unter optimalen Umgebungsbedingungen.

Die maximale Arbeitstemperatur von Schutzrohren ist normalerweise viel niedriger als die von Thermoelementen!

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Mögliche Messunsicherheit

Ein wichtiger Faktor, der langfristig kompensiert

Stabilität von Thermoelementen

Alterungseffekt / Verschmutzung

Der Oxidationsprozess in einem Thermoelement, das nicht richtig

geschützt ist ("nackter" Thermoelementdraht), kann zur Fälschung

von Kennlinien führenForeign atoms (poisoning) diffused into

the original alloy will cause.

Diese ursprünglichen Legierungen ändern sich, wodurch die

Kennlinie verfälscht wird.

Der Einfluss von Wasserstoff führt zu einer Versprödung des

Thermoelements.

“普通金属”热电偶会老化，从而改变其温度/热电压特性曲线。

R和S型的“珍贵” PtRh-Pt热电偶在1400°C的温度下几乎没有老化。

但是，它们对污染非常敏感。硅和磷会迅速破坏铂金。在铂存在下，即使

在稍微还原的气氛中，硅也可以从绝缘陶瓷部件中释放出来。SiO 还原为2

Si会污染热电偶的Pt引脚。即使硅的体积在几ppm范围内，这也会导致

10°C甚至更高的误差。

由于总材料体积与对中毒敏感的表面的比例更好，因此贵金属热电偶的长

期稳定性随热电偶导线直径的增加而增加。这就是为什么可以提供S，R和

B类型的传感器，其热电偶线直径为Ø0.35毫米或Ø0.5毫米（0.015英寸或

0.020英寸）的原因。但是：Ø0.5毫米（0.020英寸）的热电偶线的横截面

积是Ø0.35毫米（0.015英寸）的线的两倍，因此价格也要高一倍。尽管如

此，还是值得的，因为相当长的使用寿命可以抵消可能很高的服务成本

（工厂的停机时间）。

K型热电偶的Ni脚经常被废气中存在的硫损坏。当纯金属管脚先被氧化时，

J型和T型热电偶的老化时间会稍短。

通常，温度升高会加速老化效果。

Grüne Fäule

如果使用K型热电偶，则温度范围应在大约30°C至90°C之间。800°C至

1050°C，可能会发生热电电压的明显变化。其原因是NiCr（+极）中的铬

耗尽或铬氧化。前提条件是在热电偶附近环境中氧气或蒸汽的浓度低。镍

极不受此影响。这种影响的结果是由降低的热电电压引起的测量值的漂移。

如果缺少氧气（还原性气氛），则会加快此效果，因为无法在热电偶的表

面上形成一层完整的氧化层，以保护其免受铬的进一步氧化。

该过程将永久性地破坏热电偶。绿色腐烂这个名字源于电线断点上的绿色

闪闪发光的颜色。

在这方面，由于硅含量高，N型热电偶（NiCrSi-NiSi）具有优势。在此，

在相同条件下在其表面上形成保护性氧化层。

K型热电偶的NiCr支脚相对于晶格中的取向具有约小于的取向。400℃。

如果热电偶被进一步加热，则在大约200到200之间的温度范围内会发生向

无序状态的转变。 400°C和600°C。高于600°C，将恢复有序晶格。

如果这些热电偶的冷却速度太快（每小时冷却约100°C以上），则在冷却

过程中会再次出现不良的无序晶格，其温度范围约为约200℃。 600°C到

大约400℃。然而，在类型K的特性曲线中，假定了一致排序的对齐状态并

提供了值。这会导致热电故障高达约。在此范围内为0.8 mV（约5°C）。

K效应是可逆的，通过在700°C以上退火，然后相应地缓慢冷却，又可以

很大程度上消除。

在这方面，薄护套热电偶特别敏感。静止空气中的冷却可能已经导致偏差

1°C。

在N型热电偶（NiCrSi-NiSi）中，可以通过将两条腿与硅合金化来减少这

种短程效应。

Kaliumeffekt

"Gewöhnliche Metall" -Thermoelemente altern, wodurch sich

ihre Temperatur- / Wärmespannungskennlinie ändert.

Die "wertvollen" PtRh-Pt-Thermoelemente vom Typ R und S

altern bei einer Temperatur von 1400 ° C fast nicht.

10 ° C oder höherer Fehler.

Die Langzeitstabilität nimmt mit zunehmendem Durchmesser

des Thermoelementdrahtes zu. Deshalb S, R und

0,020 Zoll) Grund. Aber: Ø0,5 mm (0,020 Zoll)

Thermoelementdrahtquerschnitt

(Die Ausfallzeit der Fabrik).

Der Ni-Fuß des K-Thermoelements wird häufig durch den im

Abgas vorhandenen Schwefel beschädigt. Wenn der reine

Metallstift zuerst oxidiert wird,

In einer leicht reduzierenden Atmosphäre kann Silizium auch aus

isolierenden Keramikkomponenten freigesetzt werden. SiO2 wird

reduziert auf

Sie sind jedoch sehr empfindlich gegenüber Verschmutzung.

Silizium und Phosphor zerstören schnell Platin. In Gegenwart von

Platin sogar

Bei Sensoren vom Typ B beträgt der Durchmesser des

Thermoelementdrahtes Ø0,35 mm oder Ø0,5 mm (0,015 Zoll oder

Das Produkt ist doppelt so groß wie ein Draht mit einem

Durchmesser von 0,35 mm (0,015 Zoll), sodass sich der Preis

verdoppelt. Obwohl als

Die Alterungszeit von Thermoelementen vom Typ J und T ist

etwas kürzer.

Im Allgemeinen beschleunigt der Temperaturanstieg den

Alterungseffekt.

Da das Verhältnis des Gesamtmaterialvolumens zur

vergiftungsempfindlichen Oberfläche besser ist, ist das

Edelmetall-Thermoelement umso länger

Es lohnt sich, denn die lange Lebensdauer kann die potenziell

hohen Servicekosten ausgleichen

Si verunreinigt den Pt-Stift des Thermoelements. Selbst wenn das

Siliziumvolumen innerhalb einiger ppm liegt, führt dies dazu

In dieser Hinsicht hat das N-Thermoelement (NiCrSi-NiSi)

aufgrund des hohen Siliziumgehalts Vorteile. Hierbei bildet sich

unter den gleichen Bedingungen eine schützende Oxidschicht

auf der Oberfläche.

Wenn ein K-Thermoelement verwendet wird, sollte der

Temperaturbereich zwischen 30 ° C und 90 ° C liegen. 800 ° C bis

1050 ° C kann eine signifikante Änderung der thermoelektrischen

Spannung auftreten. Der Grund ist, dass das Chrom in NiCr (+

Pol) abgereichert oder Chrom oxidiert ist. Voraussetzung ist,

dass die Sauerstoff- oder Dampfkonzentration in der Umgebung

des Thermoelements gering ist. Nickel ist davon nicht betroffen.

Das Ergebnis dieses Effekts ist die Drift des Messwerts, die durch

die reduzierte thermoelektrische Spannung verursacht wird.

Wenn Sauerstoff fehlt (reduzierende Atmosphäre), wird dieser

Effekt beschleunigt, da auf der Oberfläche des Thermoelements

keine vollständige Oxidschicht gebildet werden kann, um es vor

weiterer Oxidation von Chrom zu schützen.

Dieser Vorgang zerstört das Thermoelement dauerhaft. Der

Name Grünfäule kommt von der funkelnden grünen Farbe auf

dem Drahtbruch.

Beim N-Thermoelement (NiCrSi-NiSi) kann dieser

Nahbereichseffekt durch Legieren der beiden Beine mit Silizium

verringert werden.

Wenn die Abkühlrate dieser Thermoelemente zu schnell ist

(Abkühlung über etwa 100 ° C pro Stunde), treten während des

Abkühlvorgangs erneut schlecht gestörte Gitter auf, und der

Temperaturbereich beträgt etwa 200 ° C. 600 ° C bis ca. 400 ° C. In

der Kennlinie vom Typ K wird jedoch der ausgerichtete Zustand

gleichmäßiger Ordnung angenommen und der Wert angegeben.

Dies kann zu thermoelektrischen Ausfällen bis ca. 0,8 mV (ca. 5 °

C) in diesem Bereich. Der K-Effekt ist reversibel und kann durch

Tempern über 700 ° C und anschließendes langsames Abkühlen

weitgehend beseitigt werden.

Das NiCr-Bein des K-Thermoelements hat eine Orientierung von

etwa weniger als die Orientierung im Kristallgitter. 400 ° C. Wenn

das Thermoelement weiter erhitzt wird, tritt im

Temperaturbereich zwischen etwa 200 und 200 ein Übergang in

einen ungeordneten Zustand auf. 400 ° C und 600 ° C. Oberhalb

von 600 ° C wird das bestellte Gitter wiederhergestellt.

In dieser Hinsicht sind dünnummantelte Thermoelemente

besonders empfindlich. Die Abkühlung in ruhender Luft kann

eine Abweichung von 1 ° C verursacht haben.

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Standardausführung des Thermoelements

Ummanteltes Thermoelement

护套热电偶由外部金属护套组成，该护套包含内部引线，这些引线被高度

压缩的陶瓷化合物嵌入并隔离。（矿物绝缘电缆，也称为MI电缆）。

护套热电偶是可弯曲的，并且可以弯曲到护套直径的五倍的最小半径。因

此，带护套的热电偶也可用于难以接近的地方。

极高的抗振性是使用铠装热电偶的另一个很好的理由。

Verfügbarer Manteldurchmesser

0.5 mm

1.0 mm

1.5 mm

3.0 mm

4.5 mm

6.0 mm

8.0 mm

Mantelmaterial

Nickellegierung 2.4816 (Inconel 600)

- Bis zu 1200 ° C (Luft)

-Ein Standardmaterial, das für spezielle Anwendungen geeignet ist

Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen, Beständigkeit

gegen induzierteSpannungsrisskorrosion und Korrosion durch

chlorhaltige Medien

- Beständig gegen Korrosion durch Ammoniak bei

alle Temperaturen und Konzentrationen

-Hochbeständig gegen Halogen, Chlor, Chlorwasserstoff

Edelstahl 316

Bis zu 850 ° C (Luft)

-Korrosive Medien sowie Dampf und Rauchgas in chemischen Medien

haben eine gute Korrosionsbeständigkeit

Sonstige Materialanforderungen

Messpunktdesign

Messpunktisolierung

(Nicht geerdet)

Thermoelement Messpunkt

Jacke

Der Messpunkt ist nicht isoliert

(Boden)

Jacke Messpunkt

Jacke

Rohstoff MI Kabel

Gerade Thermoelementbaugruppe mit Metall

oder Keramikschutzrohr

Anderes Design, Modell Db08

Das Innendesign des Thermoelements ist gerade

Normalmetall

Thermoelement Typ K, N, J.

Advanced-Metal

Thermoelement Typ S, R, B.

Advanced-Metal

Thermoelement Typ S, R, B.

Thermoelementdraht: Ø0,35 mm

oder Ø0,5 mm

Isolierung: Isolierstange,

Keramik C 799 / Aluminiumoxid

Normalmetall

Thermoelement Typ K, N, J.

Thermoelementdraht: Ø 1 mm

oder Ø 3 mm

Isolierung: Keramikisolator,

Keramik C 610 / Mullit

KeramikisolatorIsolierstange

Messpunkt

(Schweißthermoelement)

Ummantelte Thermoelemente bestehen aus einem äußeren

Metallmantel, der innere Leitungen enthält, die durch eine stark

komprimierte Keramikverbindung eingebettet und isoliert sind.

(Mineralisolierte Kabel, auch MI-Kabel genannt). Das

ummantelte Thermoelement ist flexibel und kann auf einen

minimalen Radius von dem Fünffachen des Manteldurchmessers

gebogen werden. Ummantelte Thermoelemente können daher

auch an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden.

Extrem hohe Vibrationsfestigkeit ist ein weiterer guter Grund

für die Verwendung gepanzerter Thermoelemente.

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Um den Abstand zwischen Thermoelement und Instrument zu überbrücken,

Das Thermoelement muss ein spezielles Verbindungskabel verwenden.

Hier das Thermoelementkabel (das Drahtmaterial entspricht dem Original

Material des Thermoelements) unterscheidet sich vom sogenannten

Kompensationskabel.

Eigenschaften des ursprünglichen Thermoelements innerhalb eines begrenzten

Temperaturbereichs.

Diese Temperaturgrenzen sind in IEC 60584-3 oder ASTM E230 aufgeführt.

Hier werden auch Informationen zur Genauigkeitsklasse des Kabels angezeigt.

Diese speziellen Drahtmaterialien werden benötigt, um "parasitäre

Thermoelemente" zu vermeiden.

Bei Kompensationskabeln entspricht das Drahtmaterial der Thermoelektrik

Thermoelementkabel

Die innere Leitung des Thermoelementkabels besteht aus dem Originalmaterial

von

das Thermoelement (aus Kostengründen werden wertvolle Thermoelemente

nicht mitgeliefert).

Die Genauigkeitsklasse des Kabels ist 1 und 2.

Ausgleichskabel

Die innere Leitung des Kompensationskabels besteht aus entsprechendem

Material

Nur in Genauigkeitsstufe 2 verfügbar.

auf die thermoelektrischen Eigenschaften des ursprünglichen Thermoelements.

Erwarteter Fehler (Beispiel): 40 µV / 3,5 ° C.

für Übergangskabel � Thermoelemente und die gesamte Kabellänge.

Bei Thermoelementen vom Typ B sind interne Leitungen aus Kupfer zulässig.

Dies ist richtig, wenn der Temperaturbereich an der Verbindung von

Thermoelement und Kompensationskabel 0 ... 100 ° C beträgt. In diesem Beispiel

beträgt die Temperatur am Messpunkt 1400 ° C..

Beachtung：

Mögliche Ausfälle von Thermoelementen und Verbindungskabeln hinzugefügt!

Dies gilt für den in IEC 60584 / ASTM E230 definierten Temperaturbereich

Thermoelement-Verbindungskabel

In order to bridge the distance between the thermocouple and the instrument,

the thermocouple must use a special connecting cable.

Here, the thermocouple cable (the wire material corresponds to the original

material of the thermocouple) is different from the so-called compensation cable.

For compensation cables, the wire material corresponds to the thermoelectric

characteristics of the original thermocouple within a limited temperature range.

These temperature limits are listed in IEC 60584-3 or ASTM E230.

Information about the accuracy class of the cable is also displayed here.

These special wire materials are required to avoid "parasitic thermocouples".

Thermocouple cable

The inner lead of the thermocouple cable is made of the original material of

the thermocouple (for cost reasons, precious thermocouples are not provided).

The accuracy class of the cable is 1 and 2.

Compensation cable

The inner lead of the compensation cable is made of material corresponding

to the thermoelectric characteristics of the original thermocouple.

This applies to the temperature range defined in IEC 60584 / ASTM E230

for transition cables ↔ thermocouples and the entire length of the cable.

Only available in accuracy level 2.

For type B thermocouples, internal leads made of copper are allowed.

Expected error (example): 40 µV / 3.5°C

This is correct when the temperature range is 0...100°C at the junction of

thermocouple and compensation cable. In this example, the temperature

at the measurement point is 1400°C.

Attention：

Added potential failures of thermocouples and connecting cables!

Konnektivität

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Rodriguez-Repräsentanz in China

Rodriguez Automation Instrumentation (Guangzhou) Co., Ltd.

LUDWIG Internationaler Handel (Shanghai) Co., Ltd.

Telefon: 400-860-9760

E-Mail: [email protected]

Website: www.Ludwig-Schneider.com.cn

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J

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E

T

R

S

B

ASTM E230Thermocouple

wire

Farbcodes für Thermoelemente und Verlängerungskabel

ASTM E230

Extension

cord

BS 1843 DIN 43714 ISC1610-198 NF C42-323 IEC 60584-3 IEC 60584-3

Intrinsically

safe

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Documents

LUDWIG SCHNEIDER Anwendung des Thermoelements