CN1020166C

CN1020166C - N型热电偶用补偿导线

Info

Publication number: CN1020166C
Application number: CN 90106451
Authority: CN
Inventors: 彭行建
Original assignee: SHENYANG ALLOY FACTORY
Current assignee: SHENYANG ALLOY FACTORY
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1993-03-24
Anticipated expiration: 2005-11-30
Also published as: CN1051622A

Abstract

一种N型热电偶用补偿导线，适用于在冶金、石油、化工、航空机械、电站和科研等领域使用。补偿导线正极合金成分(重量百分比)含Cr0～5%，C0～0.1%，Fe余量；负极合金成分含Ni1～8%、Al(或Mn)0～3%，Cu余量。在0～200℃温度范围内使用，与N型热电偶所匹配的精度为±2.5℃。本发明的优点是节约镍，成本低。

Description

本发明属于温度测量技术领域，是N型热电偶（即镍铬硅-镍硅热电偶）用补偿导线。

补偿导线是由具有和热电偶相同的热电特性的正、负导体、绝缘层和护套组成。它连结在热电偶与测温仪表之间，用以补偿热电偶冷端温度变化所产生的误差，准确地传递信号，达到温度测量的目的。

N型热电偶是一种新型高稳定性测温热电偶。一九八五年被列入国际电工委员会（IEC）标准，一九八八年我国等效采用此标准，已制定了N型热电偶丝国家专业标准（ZBNo5004-88）。

N型热电偶所需用的补偿导线应是一种具有和N型热电偶热电特性相同的一对导线，应能保证在稳定环境下测温。但由于N型热电偶是一种新型热电偶，目前还没发现有和它相匹配的专用导线。一般采用N型热电偶本身材料制成的补偿导线（即“延伸型”），但成本高。也有利用K型（镍铬-镍硅）热电偶的补偿导线来代用，但不能与N型热电偶相匹配，极大地影响了测温精度。

本发明的目的在于提供一种价格低廉、节省镍材、保证测温精度的N型热电偶补偿导线。

本发明是这样实现的：N型热电偶用补偿导线导体正、负极合金成分如下（重量百分比）：

正极：Cr 0～5.0%

C 0～0.1%

Fe 余量

负极：Ni 1～8%

Al 0～3%或Mn 0～3%

Cu 余量

本发明的N型热电偶用补偿导线的正、负极导体合成成份如下（重量百分比）：

正极：Cr 3.53%～5.0%; C 0.04%～0.07%;

Fe 余量。

负极：Ni 6.96%～7.91%; Al 1.97%～2.53%

Cu 余量。

正负导体合金成分的最佳范围如下（重量百分比）：

正极：Cr 3.53%～5.0%; C 0.04%～0.07%;

Fe 余量

负极：Ni 3.1%～5.37%; Mn 0.01%～1.95%;

Cu 余量。

本发明正极采用铁合金，负极采用铜合金，配对成补偿导线，其热电势分度，符合N型热电偶分度值（即IEC584-N），在0～200℃温度范围内热电势允差与N型偶相一致，当参考端为0℃，工作端为0～200℃，所产生的热电势允差如表1。

表1

热电势（Mv）

名称型号 50℃ 100℃ 200℃

标准允差标准允差标准允差

N型补偿导线 NC 1.339 ±0.079 2.774 ±0.074 5.912 ±0.082

下面结合实例作进一步说明：

实例1，如表2

表2

本发明补偿导线温度热电势（Mv）差值

合金成分（重量%）（℃）热电偶补偿导线（Mv）

正极：Cr 3.53 50 1.339 1.360 +0.021

C 0.07

Fe 余量 100 2.774 2.817 +0.043

负极：Ni 7.12

Al 2.22 200 5.912 5.897 -0.015

Cu 余量

实例2，如表3

表3

本发明补偿导线温度热电势（Mv）差值

合金成分（重量%）（℃）热电偶补偿导线（Mv）

正极：Cr 5.01 50 1.339 1.369 +0.03

C 0.06

Fe 余量 100 2.774 2.817 +0.043

负极：Ni 6.96

Al 1.97 200 5.912 5.991 +0.079

Cu 余量

实例3，如表4

表4

本发明补偿导线温度热电势（Mv）差值

合金成分（重量%）（℃）热电偶补偿导线（Mv）

正极：Cr 4.50 50 1.339 1.365 +0.026

C 0.04

Fe 余量 100 2.774 2.806 +0.032

负极：Ni 7.91

Al 2.53 200 5.912 5.877 -0.035

Cu 余量

实例4，如表5

表5

本发明补偿导线温度热电势（Mv）差值

合金成分（重量%）（℃）热电偶补偿导线（Mv）

正极：CR 4.57 50 1.339 1.355 +0.016

C 0.05

Fe 余量 100 2.774 2.799 +0.025

负极：Ni 5.37

Mn 1.95 200 5.912 5.962 +0.050

Cu 余量

实例5，如表6

表6

本发明补偿导线温度热电势差值

合金成分（重量%）（℃）热电偶补偿线（Mv）

正极：Cr 3.53 50 1.339 1.357 +0.018

C 0.07

Fe 余量 100 2.744 2.761 -0.013

负极：Ni 3.1

Mn 0.01 200 5.912 5.845 -0.067

Cu 余量

采用本发明的补偿导线，在0～200℃温度范围内使用，与N型热电偶所匹配精度为±2.5℃。

本发明正极合金中铬的作用是利用铬的正电势调整铁的热电特性。当铬含量大于5%时，使热电势值出现正偏差，超出规定范围。所以铬含量控制在5%以下。

碳在铁、铬合金熔炼过程中起脱氧作用。当碳大于0.1%时，对加工性稍有影响，并且降低其热电势。所以，碳含量控制在0.1%以下。

本发明负极合金中的镍呈负电势，用来调节铜的热电特性。当镍大于8%时，其热电势出现大的负偏差;小于1%时，热电势值达不到规定要求。因此镍含量控制在1～8%之间。

负极合金中加入铝或锰是进一步调整铜镍合金热电特性。当铝或锰大于3%时，使热电势下降，特别对200℃热电势影响较大。所以铝或锰含量控制在3%以下。

本发明的生产工艺采用现有的补偿导线生产方法，即按合金成分配料，在感应电炉中熔炼、然后铸锭、锻轧，冷拉成丝，成品退火后进行绝缘，护套层的加工。

采用本发明的补偿导线，不但可以获得与所匹配的N型热电偶相一致的热电特性，减少测量系统的误差，而且其镍用量仅为N型热电偶合金的十分之一，成本低，适合于作为N型热电偶的补偿导线，被广泛应用于冶金、石油、化工、机械、电站、航空和科研等各个领域的温度测量。

Claims

1、一种N型热电偶用补偿导线，其特征在于所述的补偿导线合金成分如下(重量百分比)：

正极：Cr 3.53%～5.0%

C 0.04%～0.07%

Fe 余量

负极：Ni 6.96%～7.91%

Al 1.97%～2.53%

Cu 余量

2、一种N型热电偶用补偿导线，其特征在于所述的补偿导线合金成分如下（重量百分比）

正极：Cr 3.53%～5.0%

C 0.04%～0.07%

Fe 余量

负极：Ni 3.1%～5.37%

Mn 0.06%～1.95%

Cu 余量。