ترموکوپل با بالاترین کارایی و دقت در بین ترموکوپل های رایج

ترموکوپل های رایج شامل موارد زیر است:
1. ترموکوپل نیکل کروم نوع K (ترموکوپل نیکل سیلیکون (نیکل آلومینیوم))
ترموکوپل نوع K یک ترموکوپل پایه فلزی با مقاومت اکسیداسیون قوی است که می تواند دمای محیط را از 0 تا 1300 درجه اندازه گیری کند و برای استفاده در اکسیژن مناسب است.
استفاده مداوم در گازهای شیمیایی و بی اثر، با دمای استفاده کوتاه مدت 1200 درجه و دمای استفاده طولانی مدت 1000 درجه. رابطه بین پتانسیل ترموالکتریک و دما تقریباً خطی است و آن را به پرمصرف ترین ترموکوپل در حال حاضر تبدیل می کند. با این حال، برای استفاده از سیم لخت در اتمسفرهای خلاء، حاوی گوگرد، اتمسفر حاوی کربن و اتمسفرهای ردوکس متناوب مناسب نیست. هنگامی که فشار جزئی اکسیژن کم باشد، کروم در الکترود نیکل کروم ترجیحاً اکسید می شود و باعث تغییر قابل توجهی در پتانسیل ترموالکتریک می شود. با این حال، تأثیر گازهای فلزی بر روی آن نسبتاً کم است، بنابراین اغلب از لوله های محافظ فلزی استفاده می شود.
معایب ترموکوپل های نوع K:
(1) پایداری پتانسیل ترموالکتریک در دمای بالا بدتر از ترموکوپل های نوع N و ترموکوپل های فلز گرانبها و در دماهای بالاتر (مانند فوق العاده) است.
بیش از 1000 درجه) اغلب به دلیل اکسیداسیون آسیب می بیند.
(2) پایداری چرخه حرارتی کوتاه مدت در محدوده 250-500 درجه ضعیف است، یعنی در همان نقطه دما، در طول فرآیند گرمایش و سرمایش
در میان آنها، خوانش پتانسیل ترموالکتریک متفاوت است، با اختلاف تا 2-3 درجه.
(3) الکترود منفی تحت تبدیل مغناطیسی در محدوده 150-200 درجه قرار می گیرد که در نتیجه مقدار تقسیم بین دمای اتاق و 230 درجه ایجاد می شود.
اغلب با انحراف از جدول فارغ التحصیلی، به ویژه زمانی که در میدان مغناطیسی استفاده می شود، تداخل ترموالکتریک مستقل زمانی وجود دارد.
(4) قرار گرفتن طولانی مدت در معرض محیط تابش سیستم متوسط ​​با توان بالا، به دلیل وجود عناصری مانند منگنز (Mn) و کبالت (Co) در الکترود منفی
دگردیسی رخ می دهد که منجر به پایداری ضعیف و تغییرات قابل توجهی در پتانسیل ترموالکتریک می شود.
2. ترموکوپل نوع S (ترموکوپل پلاتین رودیوم 10 پلاتین)
الکترود مثبت ترموکوپل از آلیاژ رودیوم پلاتین حاوی 10 درصد رودیوم و الکترود منفی پلاتین خالص است.
خصوصیات آن عبارتند از:
(1) عملکرد ترموالکتریک پایدار، مقاومت در برابر اکسیداسیون قوی، مناسب برای استفاده مداوم در اتمسفرهای اکسید کننده، و می تواند برای استفاده طولانی مدت به دما برسد.
در دمای 1300 درجه و بالاتر از 1400 درجه، حتی در هوا، سیم پلاتین خالص مجدداً متبلور می شود و باعث ایجاد دانه های درشت و شکسته می شود.
(2) دقت بالا، با بالاترین سطح دقت در بین تمام ترموکوپل ها، که معمولاً به عنوان استاندارد یا برای اندازه گیری دماهای بالاتر استفاده می شود.
(3) طیف گسترده ای از استفاده، یکنواختی خوب و قابلیت تعویض؛
(4) اشکالات اصلی عبارتند از: پتانسیل ترموالکتریک دیفرانسیل کوچک است که منجر به حساسیت کمتر می شود. قیمت نسبتاً گران است، استحکام مکانیکی کم است و اینطور نیست
مناسب برای استفاده در کاهش اتمسفر یا تحت شرایط با بخار فلز.

3. ترموکوپل نوع E (ترموکوپل نیکل کروم مس نیکل [constantan])
ترموکوپل نوع E یک محصول نسبتا جدید است که دارای یک الکترود مثبت از آلیاژ نیکل کروم و یک الکترود منفی ساخته شده از آلیاژ مس نیکل (constantan) است. بزرگترین ویژگی آن
در میان ترموکوپل های رایج، پتانسیل ترموالکتریک بالاترین میزان است که نشان دهنده بالاترین حساسیت است. اگرچه دامنه کاربرد آن به اندازه زوج های نوع K گسترده نیست، اغلب تحت شرایطی انتخاب می شود که به حساسیت بالا، هدایت حرارتی کم و توانایی تحمل مقاومت های زیاد نیاز دارد. محدودیت ها در حین استفاده مانند نوع K است، اما در محیط های با رطوبت بالا نسبت به خوردگی حساس نیستند.
4. ترموکوپل نوع N (ترموکوپل نیکل کروم سیلیکون نیکل سیلیکون)
از ویژگی های اصلی این ترموکوپل می توان به تنظیم دمای قوی و مقاومت در برابر اکسیداسیون زیر 1300 درجه، پایداری طولانی مدت و چرخه حرارتی کوتاه مدت اشاره کرد.
عملکرد خوب، مقاومت در برابر تشعشعات هسته ای و مقاومت در برابر دمای پایین. علاوه بر این، در محدوده 400-1300 درجه، ویژگی‌های ترموالکتریک خطی ترموکوپل‌های نوع N بهتر از ترموکوپل‌های نوع K است. اما در محدوده دمای پایین ({3}}~400 درجه) خطای غیرخطی بزرگی وجود دارد و در عین حال پردازش مواد سخت و دشوار است.
5. ترموکوپل نوع J (ترموکوپل ثابت آهنی)
ترموکوپل نوع J: الکترود مثبت این ترموکوپل آهن خالص و الکترود منفی آن از نوع کنستانتان (آلیاژ مس نیکل) است که قیمت و مناسب بودن آن پایین است.
در اتمسفرهای کاهنده یا خنثی برای اکسیداسیون خلاء، با محدوده دمایی -200 تا 800 درجه استفاده می‌شود، اما دماهای معمولی فقط زیر 500 درجه هستند، زیرا فراتر از این دما، سرعت اکسیداسیون الکترود فروالکتریک تسریع می‌شود. اگر از قطر سیم ضخیم استفاده شود، همچنان می توان از آن در دماهای بالا استفاده کرد و طول عمر بیشتری دارد. این ترموکوپل در برابر خوردگی گازهای هیدروژن (H2) و مونوکسید کربن (CO) مقاوم است، اما در اتمسفرهای حاوی گوگرد (S) با دمای بالا (مانند 500 درجه) قابل استفاده نیست.
6. ترموکوپل نوع T (ترموکوپل نیکل مس)
ترموکوپل تیپ T: الکترود مثبت این ترموکوپل مس خالص و الکترود منفی از آلیاژ مس نیکل (همچنین به نام کنستانتان) است. خصوصیات اصلی آن عبارتند از:
در بین ترموکوپل های فلزی پایه، بالاترین دقت و یکنواختی خوب الکترودهای ترموالکتریک را دارد. دمای کارکرد آن -200~350 درجه است. به دلیل اکسیداسیون آسان الکترودهای داغ مس و جدا شدن آسان لایه اکسیدی، معمولاً مجاز به استفاده از 300 درجه در محیط اکسید کننده نیست. در محدوده -200~300 درجه، حساسیت آنها نسبتاً زیاد است. یکی دیگر از ویژگی های ترموکوپل های مسی کنستانتان قیمت پایین آنها است که ارزان ترین در بین چندین محصول استاندارد رایج است.
7. ترموکوپل نوع R (پلاتین رودیوم 13-ترموکوپل پلاتین)
الکترود مثبت ترموکوپل از آلیاژ رودیوم پلاتین 13 درصد و الکترود منفی پلاتین خالص است. در مقایسه با نوع S، نرخ بالقوه آن 15 درصد بیشتر است
چپ و راست، عملکرد دیگر تقریبا یکسان است. این نوع ترموکوپل بیشتر به عنوان ترموکوپل با دمای بالا در صنعت ژاپن استفاده می شود در حالی که در چین کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.