Tư vấn sản phẩm
Địa chỉ email của bạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *
Lò thiêu kết chân không giữ ở nhiệt độ 1650°C nằm ngoài khả năng của cặp nhiệt điện loại K. Dây hợp kim niken-crom và niken-nhôm của nó tan chảy ở nhiệt độ gần 1400°C và đầu ra trôi đi trước đó. A Cặp nhiệt điện loại B được chế tạo cho vùng đó: nó có mức nhiệt độ liên tục cao nhất so với bất kỳ cặp nhiệt điện tiêu chuẩn nào, 1700°C, với khả năng chịu nhiệt trong thời gian ngắn lên tới 1820°C, và hai chân bạch kim-rhodium của nó chống lại sự phát triển của hạt khiến cảm biến kim loại cơ bản sớm kết thúc.
Cặp nhiệt điện loại B là gì: Thành phần và đầu ra
Cặp nhiệt điện loại B là cảm biến nhiệt độ kim loại quý được xác định bởi cặp vật liệu của nó: chân dương là bạch kim-30% rhodium và chân âm là bạch kim-6% rhodium, được tiêu chuẩn hóa theo IEC 60584 và ASTM E230. Nó tạo ra điện áp DC thông qua hiệu ứng Seebeck; khi điểm nối đo nóng lên, sự khác biệt giữa hai chân hợp kim sẽ tạo ra EMF mà thiết bị sẽ chuyển đổi thành số đọc nhiệt độ.
Định nghĩa
Cặp nhiệt điện loại B là cảm biến nhiệt độ có chân dương là bạch kim-30% rhodium và chân âm là bạch kim-6% rhodium; đây là loại cặp nhiệt điện tiêu chuẩn duy nhất có phạm vi thực tế kéo dài đến 1820°C.
Cấu trúc rất đơn giản: hai dây được hàn tại điểm nối đo, luồn qua chất cách điện alumina có độ tinh khiết cao hai lỗ và được bảo vệ bằng vỏ bọc kim loại hoặc gốm. Mối nối có thể được tiếp xúc để đo khí nhanh, nối đất để đáp ứng vừa phải hoặc không nối đất để cách ly điện. Đầu ra theo một đường cong phi tuyến tính:
- 0°C: 0,000 mV
- 600°C: 1,792 mV
- 1000°C: 4,833 mV
- 1400°C: 8,952 mV
- 1800°C: 13,585 mV
Đặc điểm nổi bật là vùng phẳng ở đầu thấp: trong khoảng từ 0°C đến 42°C, đầu ra duy trì ở mức dưới 3 µV.
Phạm vi nhiệt độ cặp nhiệt điện loại B, EMF và độ chính xác
Sử dụng cặp nhiệt điện Loại B từ 600°C đến 1700°C để hoạt động liên tục, có thể chấp nhận những chuyến đi ngắn đến 1800-1820°C. Dưới 600°C, đầu ra quá nhỏ nên độ không đảm bảo đo tăng lên nhanh chóng; trên 1700°C, sự di chuyển rhodium và sự phát triển của hạt sẽ rút ngắn tuổi thọ của dây.
Giá trị EMF gần đúng từ bảng tham chiếu Loại B tiêu chuẩn, điểm nối ở 0°C.
Độ chính xác phụ thuộc vào lớp. Giới hạn sai số tiêu chuẩn thường được trích dẫn là ± 0,5% nhiệt độ đo được; cấp đặc biệt thắt chặt dung sai đến ± 0,25% số đọc. Đối với công việc hiệu chuẩn và kiểm định lò, việc chỉ định cấp đặc biệt sẽ loại bỏ hầu hết độ không đảm bảo của cảm biến khỏi chuỗi đo.
Hậu quả thiết kế: vì EMF ở nhiệt độ phòng về cơ bản bằng 0 nên cặp nhiệt điện loại B không cần bù tiếp giáp lạnh hoặc khối đầu cực đẳng nhiệt. Khi chạy cáp dài, dây đồng tiêu chuẩn có thể thay thế cáp kéo dài loại B tốn kém miễn là các đầu cuối duy trì ở nhiệt độ dưới 50°C.
Ưu điểm và hạn chế của cặp nhiệt điện loại B
Loại B giành được vị trí của mình ở bất kỳ nơi nào quy trình chạy trên 1400°C, vì nó tồn tại lâu hơn mọi cặp nhiệt điện kim loại cơ bản ở mức đó. Hạn chế của nó là sản lượng thấp ở nhiệt độ thấp hơn và chi phí vật liệu cao hơn nhiều lần so với Loại N hoặc K.
Ưu điểm
- Đánh giá nhiệt độ cao nhất trong tất cả các cặp nhiệt điện tiêu chuẩn: 1700°C liên tục, 1820°C ngắn hạn.
- Không cần bù điểm lạnh dưới 50°C.
- Cả hai chân đều là hợp kim bạch kim-rhodium, do đó sự phát triển của hạt và độ mỏi cơ học phát triển chậm hơn so với chân bạch kim nguyên chất thuộc Loại R và S.
- Sản lượng ổn định, lặp lại trong môi trường oxy hóa.
- Độ ổn định hiệu chuẩn lâu dài trong dịch vụ lò thủy tinh, gốm sứ và lò chân không.
Hạn chế
- Hệ số Seebeck chỉ khoảng 5-6 µV/°C ở 600°C, do đó độ chính xác dưới điểm đó là kém.
- Hàm lượng rhodium cao khiến nó trở thành loại cặp nhiệt điện tiêu chuẩn đắt nhất.
- Hơi carbon, silicon và kim loại làm nhiễm bẩn dây dẫn; bầu không khí giảm và cacbon hóa đòi hỏi phải có sự bảo vệ kín.
- Dây cứng lại và trở nên giòn sau nhiều chu kỳ nhiệt độ cao lặp đi lặp lại.
- Cáp kéo dài tốn kém khi đầu thiết bị vượt quá 50°C.
Điểm mấu chốt: trên 1400°C, Loại B là lựa chọn tiêu chuẩn đáng tin cậy nhất; dưới 600°C thì đó là dụng cụ không phù hợp cho công việc.
Loại B so với Loại R và Loại S: So sánh họ kim loại quý
Loại B là chuyên gia nhiệt độ cao trong họ bạch kim-rhodium. Loại R và S mang lại độ nhạy cao hơn trong phạm vi 0-1400°C, nhưng chân bạch kim nguyên chất của chúng giới hạn giới hạn hữu ích gần 1600°C và yêu cầu bù điểm nối lạnh.
| Tài sản | Loại B | Loại R | Loại S |
| Chân dương | Pt-30%Rh | Pt-13%Rh | Pt-10%Rh |
| Chân âm | Pt-6%Rh | Bạch kim nguyên chất | Bạch kim nguyên chất |
| Tối đa liên tục | 1700°C | 1400°C | 1400°C |
| Tối đa ngắn hạn | 1820°C | 1600°C | 1600°C |
| EMF ở 1000°C | 4,83 mV | 10,51 mV | 9,59 mV |
| Bồi thường ngã ba lạnh | Không yêu cầu dưới 50°C | Bắt buộc | Bắt buộc |
| Phù hợp nhất | Trên 1400°C | Độ chính xác cao 0-1400°C | Hiệu chuẩn 0-1400°C |
Nếu cảm biến có tuổi thọ lớn nhất ở nhiệt độ trên 1400°C thì Loại B sẽ có tuổi thọ dài nhất và hệ thống dây điện đơn giản nhất. Nếu quy trình diễn ra trong khoảng từ 200°C đến 1300°C, Loại R hoặc S sẽ cung cấp công suất đầu ra gần gấp đôi, nhờ đó mang lại độ phân giải tốt hơn.
Cặp nhiệt điện Platinum-Rhodium loại S, R và B cho nhiệt độ cao Cặp nhiệt điện Pt-Rh cung cấp các loại S, R và B để đo nhiệt độ cao lên đến 1800°C, trong đó Loại B tốt nhất cho nhiệt độ duy trì trên 1400°C. Xem sản phẩm → Nói tóm lại, hãy chọn Loại B cho khoảng không nhiệt độ cực cao và R hoặc S cho độ nhạy tầm trung. Xinghua Yading Electric Heat Element Co., Ltd., một nhà sản xuất có ba thập kỷ hoạt động trong lĩnh vực sưởi ấm bằng điện, cung cấp cặp nhiệt điện bạch kim-rhodium S-B-R với vỏ bọc bằng gốm hoặc kim loại chịu lửa cho cả ba lần hiệu chuẩn.
Lựa chọn và lắp đặt cặp nhiệt điện loại B
Chỉ chỉ định Loại B khi quy trình yêu cầu: nhiệt độ duy trì trên 1400°C. Sau đó, kết hợp vỏ bọc, vật liệu cách nhiệt và lắp đặt với khí quyển, vì ô nhiễm chứ không phải nhiệt là nguyên nhân thông thường gây ra hỏng hóc sớm.
Xác định nhiệt độ quá trình tối đa , bao gồm cả việc vượt quá tốc độ trong quá trình tăng tốc và bất kỳ lỗi điều khiển nào có thể xảy ra. Lò nung được đánh giá ở nhiệt độ 1600°C với dải nhiệt độ chạy tới 1750°C vẫn phù hợp với Loại B; nhiệm vụ tương tự tiêu diệt Type R.
Xác định bầu không khí. Không khí oxy hóa an toàn với vỏ bọc alumina hoặc bạch kim-rhodium; chân không ưa thích vỏ bọc molypden hoặc tantalum; khí quyển cacbon hóa và hydro đòi hỏi một ống bảo vệ bằng gốm kín khí.
Chọn cấu hình đường giao nhau. Các mối nối tiếp xúc phản ứng nhanh nhất trong dòng khí; mối nối đất phù hợp với thủy tinh lỏng và kim loại nóng chảy; các mối nối không nối đất sẽ loại bỏ nhiễu điện.
Lập kế hoạch nối dây. Vì đầu ra dưới 50°C gần như bằng 0 nên dây đồng tới thiết bị sẽ hoạt động khi đầu kết nối luôn mát; nếu đầu có thể nóng trên 50°C, hãy sử dụng dây nối dài loại B.
Đặt cấp độ chính xác. Giới hạn sai số tiêu chuẩn (0,5% số đọc) đáp ứng hầu hết các vòng điều khiển; loại đặc biệt (0,25%) là cần thiết cho các tiêu chuẩn chứng nhận và hiệu chuẩn lò.
Lưu ý mua sắm: một phần tử loại B trần rất dễ vỡ; một cụm lắp ráp hoàn chỉnh với vỏ bọc được quấn, ren lắp và đầu đầu cuối vẫn tồn tại trong quá trình xử lý tại nhà máy. Xác nhận độ sâu ngâm và vật liệu ống bảo vệ trước khi đặt hàng.
Các loại cặp nhiệt điện kim loại cơ bản K, E, J, T, N cho phạm vi tiết kiệm chi phí Cung cấp cặp nhiệt điện K, E, J, T và N từ -200°C đến 1300°C, thích hợp cho các điểm lò dưới 1000°C với công suất cao hơn và độ chính xác phù hợp với chi phí thấp hơn. Xem sản phẩm → Đối với các điểm đo dưới 1000°C trên cùng một lò, cặp nhiệt điện bằng kim loại cơ bản giúp giảm chi phí: dòng K/E/J/T/N bao phủ phạm vi đó với công suất cao hơn nhiều và độ chính xác phù hợp.
Các ứng dụng biện minh cho loại B
Cặp nhiệt điện loại B là lựa chọn mặc định trong các quy trình mà loại kim loại cơ bản bị hỏng trong vòng vài ngày và khi loại R/S không thể đạt được nhiệt độ yêu cầu. Bốn trường hợp sử dụng nổi bật: thủy tinh, lò chân không, xử lý nhiệt và hiệu chuẩn.
- Thủy tinh nóng chảy và hình thành: nhiệt độ bể 1450-1600°C, không khí bể oxy hóa, chiến dịch tính bằng tháng.
- Lò chân không: chu trình thiêu kết và hàn đồng ở 1500-1800°C, với vỏ bọc molypden hoặc tantalum bảo vệ nguyên tố.
- Xử lý nhiệt: làm cứng và ủ thép tốc độ cao và các hợp kim đặc biệt, trong đó khả năng lặp lại theo chu kỳ quan trọng hơn giá cả.
- Hiệu chuẩn và nghiên cứu: làm tiêu chuẩn so sánh để kiểm tra cặp nhiệt điện ở nhiệt độ thấp hơn và trong các hệ thống phân tích nhiệt.
1700°C đánh giá liên tục
1820°C tối đa ngắn hạn
10-12 µV/°C độ nhạy trên 1200°C
3 µV EMF từ 0-42°C
Cùng một nhà máy đội ngũ kỹ thuật có thể định cỡ tổ hợp Loại B cho một lò cụ thể: chiều dài ngâm, vật liệu vỏ bọc, loại mối nối và cấp độ chính xác.
Câu hỏi thường gặp
Cặp nhiệt điện loại B có thể đo đáng tin cậy ở nhiệt độ dưới 600°C không?
Không. Trong khoảng từ 0°C đến 42°C, đầu ra gần như bằng 0 và độ nhạy ở 600°C chỉ khoảng 5-6 µV/°C. Dưới khoảng 600°C, cặp nhiệt điện loại K, N hoặc J cho độ phân giải tốt hơn với chi phí thấp.
Cặp nhiệt điện loại B có cần bù điểm nối lạnh không?
Không. EMF được tạo ra trong khoảng từ 0°C đến 42°C nhỏ hơn 3 µV, dưới mức bù 0 của hầu hết các thiết bị công nghiệp. Đó là lý do tại sao các khối thiết bị đầu cuối đẳng nhiệt và các tham chiếu trong bể nước đá là không cần thiết với Loại B.
Nhiệt độ tối đa cho cặp nhiệt điện loại B là bao nhiêu?
1700°C liên tục, với những chuyến du ngoạn ngắn hạn tới 1820°C. Tuổi thọ sử dụng rút ngắn nhanh chóng ở nhiệt độ trên 1700°C do rhodium di chuyển và sự phát triển của hạt trong dây tăng nhanh.
Cặp nhiệt điện loại B có phù hợp với lò chân không không?
Có, với vỏ bọc chính xác. Dây bạch kim-rhodium trần bị hư hỏng do hơi kim loại; trong chân không, sử dụng chất bảo vệ molypden hoặc tantalum, và trong môi trường cacbon hóa hoặc khí hydro, hãy sử dụng ống bảo vệ alumina kín.
