介紹
高清K型熱電偶圖片K型熱電偶作為一種溫度感測器，K型熱電偶通常和顯示儀表，記錄儀表和電子調節器配套使用。K型熱電偶可以直接測量各種生產中從0℃到1300℃範圍的液體蒸汽和氣體介質以及固體的表面溫度。
K型熱電偶是目前用量最大的廉金屬熱電偶，其用量為其他熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.2mm～4.0mm。
正極（KP）的名義化學成分為：Ni：Cr=90:10，負極（KN）的名義化學成分為：Ni:Si=97：3，其使用溫度為-200℃~1300℃。
K型熱電偶具有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度高，穩定性和均勻性較好，抗氧化性能強，價格便宜等優點，能用於氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所採用。
K型熱電偶不能直接在高溫下用於硫，還原性或還原，氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用於弱氧化氣氛。
測溫原理
熱電偶溫度計示意圖熱電偶測溫必須由熱電偶、連線導線及顯示儀表三部分組成。下圖是最簡單的熱電偶測溫示意圖。按右圖組成的熱電偶蕊及測溫電偶絲1 ，如果將熱電偶的熱端加熱，使得冷、熱兩端的溫度不同，則在該熱電偶迴路中就會產生熱電勢，這種物理現象就稱為熱電現象(即熱電效應)。在熱電偶迴路中產生的電勢由溫差電勢和接觸電勢兩部分組成。接觸電勢：它是兩種電子密度不同的導體相互接觸時產生的一種熱電勢。當兩種不同的導體A和B相接觸時，假設導體A和B的電子密度分別為Na和Nb並且Na>Nb，則在兩導體的接觸面上，電子在兩個方向的擴散率就不相同，由導體A擴散到導體B的電子數比從B擴散到A的電子數要多。導體A失去電子而顯正電，導體B獲得電子而顯負電。因此，在A、B兩導體的接觸面上便形成一個由A到B的靜電場，這個電場將阻礙擴散運動的繼續進行，同時加速電子向相反方向運動，使從B到A的電子數增多，最後達到動態平衡狀態。此時A、B之間也形成一電位差，這個電位差稱為接觸電勢。此電勢只與兩種導體的性質相接觸點的溫度有關，當兩種導體的材料一定，接觸電勢僅與其接點溫度有關。溫度越高，導體中的電子就越活躍，由A導體擴散到B導體的電子就越多，接觸面處所產生的電動勢就越大，即接觸電勢越大。
特點
綜述
檢出(測溫)元件熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一。必須配二次儀表，其優點是：
K型熱電偶①測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質的影響。
②測量範圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。
③構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。
2根據溫度測量範圍及精度，選用相應分度號的熱電偶
使用溫度在1300~1800℃，要求精度又比較高時，一般選用B型熱電偶；要求精度不高，氣氛又允許可用鎢錸熱電偶，高於1800℃一般選用鎢錸熱電偶；使用溫度在1000~1300℃要求精度又比較高可用S型熱電偶和N型熱電偶；在1000℃以下一般用K型熱電偶和N型熱電偶，低於400℃一般用E型熱電偶；250℃下以及負溫測量一般用T型電偶，在低溫時T型熱電偶穩定而且精度高。
測量範圍及允許誤差範圍
| 熱電偶類別 | 代號 | 分度號 | 測量範圍 | 基本誤差限 |
| 鎳鉻－康銅 | WRK | E | 0－800℃ | ±0.75%t |
| 鎳鉻－鎳矽 | WRN | K | 0－1300℃ | ±0.75%t |
註：t為感溫元件實測溫度值（℃）電場強度越高，因而接觸電勢也就越大。這樣將1產生的溫差熱電勢通過連線導線2在顯示儀表3中顯示出來。
時間常數
| 熱惰性級別 | 時間常數（秒） | 熱惰性級別 | 時間常數（秒） |
| Ⅰ | 90－180 | Ⅲ | 10－30 |
| Ⅱ | 30－90 | Ⅳ | <10 |
熱電偶公稱壓力：一般是指在工作溫度下保護管所能承受的靜態外壓而破裂。
熱電偶 最小插入深度：應不小於其保護套管外徑的8－10倍（特列產品例外）
絕緣電阻：當周圍空氣溫度為15－35℃，相對濕度<80%時絕緣電阻≥5兆歐（電壓100V）。具有防濺式接線盒的熱電偶，當相對溫度為93± 3℃ 時，絕緣電阻≥0.5兆歐（電壓100V）
高清熱電偶圖片高溫下的絕緣電阻：K型熱電偶在高溫下，其熱電極（包括雙支式）與保護管以及雙支熱電極之間的絕緣電阻（按每米計）應大於下表規定的值。
| 規定的長時間使用溫度（℃） | 試驗溫度（℃） | 絕緣電阻值（Ω） |
| ≥600 | 600 | 72000 |
| ≥ 800 | 800 | 25000 |
| ≥1000 | 1000 | 5000 |
分度表
溫度單位：℃ 電壓單位：mV) 參考溫度點：0℃(冰點)
| 溫度 | 0 | -10 | -20 | -30 | -40 | -50 | -60 | -70 | -80 | -90 | -95 | -100 |
| -200 | -5.8914 | -6.0346 | -6.1584 | -6.2618 | -6.3438 | -6.4036 | -6.4411 | -6.4577 | ||||
| -100 | -3.5536 | -3.8523 | -4.1382 | -4.4106 | -4.669 | -4.9127 | -5.1412 | -5.354 | -5.5503 | -5.7297 | -5.8128 | -5.8914 |
| 0 | 0 | -0.3919 | -0.7775 | -1.1561 | -1.5269 | -1.8894 | -2.2428 | -2.5866 | -2.9201 | -3.2427 | -3.3996 | -3.5536 |
| 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 95 | 100 |
| 0 | 0 | 0.3969 | 0.7981 | 1.2033 | 1.6118 | 2.0231 | 2.4365 | 2.8512 | 3.2666 | 3.6819 | 3.8892 | 4.0962 |
| 100 | 4.0962 | 4.5091 | 4.9199 | 5.3284 | 5.7345 | 6.1383 | 6.5402 | 6.9406 | 7.34 | 7.7391 | 7.9387 | 8.1385 |
| 200 | 8.1385 | 8.5386 | 8.9399 | 9.3427 | 9.7472 | 10.1534 | 10.5613 | 10.9709 | 11.3821 | 11.7947 | 12.0015 | 12.2086 |
| 300 | 12.2086 | 12.6236 | 13.0396 | 13.4566 | 13.8745 | 14.2931 | 14.7126 | 15.1327 | 15.5536 | 15.975 | 16.186 | 16.3971 |
| 400 | 16.3971 | 16.8198 | 17.2431 | 17.6669 | 18.0911 | 18.5158 | 18.9409 | 19.3663 | 19.7921 | 20.2181 | 20.4312 | 20.6443 |
| 500 | 20.6443 | 21.0706 | 21.4971 | 21.9236 | 22.35 | 22.7764 | 23.2027 | 23.6288 | 24.0547 | 24.4802 | 24.6929 | 24.9055 |
| 600 | 24.9055 | 25.3303 | 25.7547 | 26.1786 | 26.602 | 27.0249 | 27.4471 | 27.8686 | 28.2895 | 28.7096 | 28.9194 | 29.129 |
| 700 | 29.129 | 29.5476 | 29.9653 | 30.3822 | 30.7983 | 31.2135 | 31.6277 | 32.041 | 32.4534 | 32.8649 | 33.0703 | 33.2754 |
| 800 | 33.2754 | 33.6849 | 34.0934 | 34.501 | 34.9075 | 35.3131 | 35.7177 | 36.1212 | 36.5238 | 36.9254 | 37.1258 | 37.3259 |
| 900 | 37.3259 | 37.7255 | 38.124 | 38.5215 | 38.918 | 39.3135 | 39.708 | 40.1015 | 40.4939 | 40.8853 | 41.0806 | 41.2756 |
| 1000 | 41.2756 | 41.6649 | 42.0531 | 42.4403 | 42.8263 | 43.2112 | 43.5951 | 43.9777 | 44.3593 | 44.7396 | 44.9293 | 45.1187 |
| 1100 | 45.1187 | 45.4966 | 45.8733 | 46.2487 | 46.6227 | 46.9955 | 47.3668 | 47.7368 | 48.1054 | 48.4726 | 48.6556 | 48.8382 |
| 1200 | 48.8382 | 49.2024 | 49.5651 | 49.9263 | 50.2858 | 50.6439 | 51.0003 | 51.3552 | 51.7085 | 52.0602 | 52.2354 | 52.4103 |
| 1300 | 52.4103 | 52.7588 | 53.1058 | 53.4512 | 53.7952 | 54.1377 | 54.4788 | 54.8186 |
產品資料
K型熱電偶選型資料
| W | R | 規格 | 內容 | ||||
| N | 鎳鉻-鎳矽 K | ||||||
| K | 鎳鉻-銅鎳 （鎳鉻-康銅）E | ||||||
| 1 | 無固定式裝置式 | ||||||
| 2 | 固定螺紋式 | ||||||
| - | 3 | 活動式法蘭 | |||||
| 4 | 固定法蘭式 | ||||||
| 5 | 活動法蘭角尺形式 | ||||||
| 6 | 固定螺紋錐形保護管式 | ||||||
| 2 | 防濺式 | ||||||
| 3 | 防水式 | ||||||
| 4 | 隔爆式 | ||||||
| 0 | 16mm金屬保護管 | ||||||
| 1 | 20mm金屬保護管 | ||||||
| 安裝固定形式 | 接線盒形式 | 2 | 16mm瓷保護管 | ||||
| 3 | 20mm瓷保護管 | ||||||
| 4 | 25mm瓷保護管 | ||||||
| W | R | □ | - | □ | □ | □ |
ITS-90國際溫度標準(JIS C 1602-1995,ASTM E230-1996,IEC 584-1-1995)
熱電偶安裝注意點
(1)熱電偶應儘量垂直裝在水平或垂直管道上，安裝時應有保護套管，以方便檢修和更換。
(2)熱電偶的冷端應處在同一環境溫度下，應使用同型號的補償導線，且正負要接對。
(3)測量管道內溫度時，元件長度應在管道中心線上(即保護管插入深度應為管徑的一半)。
(4)溫度動圈表安裝時，開孔尺寸要合適，安裝要美觀大方。
(5)高溫區使用耐高溫電纜或耐高溫補償線。
(6)要根據不同的溫度選擇不同的測量元件。一般測量溫度大於100℃時，應選擇熱電偶，小於100℃時選擇熱電阻。
(7)接線要合理美觀，錶針指示要正確。
回響時間測量
測量K型熱電偶的熱回響時間實際上是比較複雜的，不同的試驗條件會產生不同的測量結果，這是由於受周圍介質的換熱率影響，換熱率高，則熱回響時間就短。
為了使熱電偶的熱回響時間具有可比性，國家標準規定：熱回響時間應在專用水流試驗裝置上進行。該裝置的水流速度應保持0.4±0.05m/s，初始溫度在5-45℃的範圍內，溫度階 躍值為40-50℃。在試驗過程中，水的溫度變化應不大於溫度階躍值的±1%。被試熱電偶的置入深度為150mm或設計的置入深度。
由於熱電偶在室溫附近熱電勢很小，熱回響時間不容易測出，因此國家標準規定可採用同規格的K型熱電偶的熱電極組件替換其自身的熱電極組件，然後進行試驗。
試驗時應記錄熱電偶的輸出變化至相當於溫度階躍變化50%的時間T0.5，必要時可記錄變化10%的熱回響時間T0.1和變化90%的熱回響時間T0.9。所記錄的熱回響時間，應是同一試驗 至少三次測試結果的平均值，每次測量結果對於平均值的偏離應在±10%以內。此外，形成溫度階躍變化所需的時間不應超過被測試熱電偶的T0.5的十分之一。記錄儀器或儀表的響 應時間不應超過被試熱電偶的T0.5的十分之一。
四大定律
均質導體定律
熱電偶絲由同一種均質材料（導體或半導體）兩端焊接組成閉合迴路，無論導體截面如何以及溫度如何分布，將不產生接觸電勢，溫差電勢相抵消，迴路中總電勢為零。
可見，熱電偶必須由兩種不同的均質導體或半導體構成。若熱電極材料不均勻，由於溫度梯存在，將會產生附加熱電勢。
中間導體定律
在熱電偶迴路中接入中間導體（第三導體），只要中間導體兩端溫度相同，中間導體的引入對熱電偶迴路總電勢沒有影響，這就是中間導體定律。
套用：依據中間導體定律，在熱電偶實際測溫套用中，常採用熱端焊接、冷端開路的形式，冷端經連線導線與顯示儀表連線構成測溫系統。
有人擔心用銅導線連線熱電偶冷端到儀表讀取mV值，在導線與熱電偶連線處產生的接觸電勢會使測量產生附加誤差。根據這個定律，是沒有這個誤差的！
中間溫度定律
熱電偶迴路兩接點（溫度為T、T0）間的熱電勢，等於熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數和。Tn稱中間溫度。
套用：由於熱電偶E-T之間通常呈非線性關係，當冷端溫度不為0攝氏度時，不能利用已知迴路實際熱電勢E（t，t0)直接查表求取熱端溫度值；也不能利用已知迴路實際熱電勢E（t，t0)直接查表求取的溫度值，再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值，需按中間溫度定律進行修正。初學者經常不按中間溫度定律來修正！
參考電極定律
這個定律是專業人士才研究、關注的，一般生產、使用環節的人士不太了解，簡單說明就是：用高純度鉑絲做標準電極，假設鎳鉻-鎳鉻熱電偶的正負極分別和標準電極配對，他們的值相加是等於這支鎳鉻-鎳鉻的值。
