Az S típusú és az N típusú hőelemek közötti alapvető különbségek az anyagösszetételükben, a hőmérséklet-tartományukban, a pontosságukban, a költségekben és az alkalmazható környezetükben rejlenek. Különböző technológiai megközelítéseket képviselnek a magas-hőmérsékletű hőmérsékletmérésben: „nagy pontosság nemesfémekkel” és „nem -romlás elleni nem nemesfémekkel”. Az S típusú hőelemek tiszta, magas hőmérsékletű precíziós mérésekre alkalmasak, míg az N típusú hőelemek erősebb -szennyeződésgátló képességgel rendelkeznek a közepes- és a magas-hőmérséklet tartományban, és továbbfejlesztve helyettesítik a K típusú hőelemeket.
I. Anyagösszetétel: nemesfémek vs. módosított nemesfémek
S típusú hőelem (Platina-Ródium 10-Platina): A pozitív elektróda 10% ródiumot tartalmazó platina-ródium ötvözet (SP), a negatív elektróda pedig tiszta platina (SN). A nemesfém hőelemek kategóriájába tartozik.
A ritka fémek, platina és ródium jelenléte miatt az anyagok drágák, nagy kezdeti befektetést igényelnek, de rendkívül magas kémiai stabilitást mutatnak.
N típusú hőelem (NiCr-Silicon-NiSilicon): A pozitív elektróda nikkel-króm-szilíciumötvözet (NP), a negatív elektróda pedig nikkel-szilíciumötvözet (NN). A módosított nem nemesfém hőelemek kategóriájába tartozik.
Az S-típus képlete a K-típus alapján van optimalizálva, szilícium hozzáadásával az antioxidáns kapacitás fokozása és a „zöldkorrózió” jelentős csökkentése érdekében.
Következtetés: Az S-típus nagy-költségvetésű, nagy-pontosságú forgatókönyvekhez alkalmas; az N-típus jobb költséghatékonyságot- kínál, és alkalmasabb a hosszú távú-üzemre ipari környezetben.
II. Hőmérséklet-tartomány: Az S-típus szélesebb, míg az N-típus közepes és magas hőmérsékletekre összpontosít.
|
Táblázat: Típus |
Hosszú távú{0}}üzemi hőmérséklet |
Rövid távú üzemi hőmérséklet- |
Hatékony mérési tartomány |
|
S-típus |
1300 fok |
1600 fok |
0-1600 fok |
|
N-típus |
1200 fok |
1300 fok |
-200-1300 fok |
Az S-típus széles tartományt fed le a szobahőmérséklettől az ultra-magas hőmérsékletig, a legnagyobb mérési pontossággal a 800–1300 fokos tartományban, és interpolációs műszerként használták nemzetközi hőmérsékleti skálákhoz.
Az N-típus -200 foktól használható, jobb az alacsony-hőmérsékletre reagál, mint az S-típusé, és jobb az antioxidáns teljesítménye, mint a K-típus 1200 fok alatt, így alkalmas a folyamatos magas hőmérsékletű működésre.
Megjegyzés: Az S típusú hőelemek akár 1600 fokos rövid távú-hőmérsékletnek is ellenállnak, és alkalmasak a kokszoló üzemekben, acélgyárakban stb. Az N típusú hőelemek nem ajánlottak{5}}hosszú távú, 1200 fokot meghaladó környezetekben.
III. Pontosság és stabilitás összehasonlítása
S típusú hőelem: Az összes hőelem közül a legnagyobb pontossággal rendelkezik, alap hibahatára ±0,25%t (t a mért hőmérséklet).
Kiváló termoelektromos potenciálstabilitás minimális hosszú távú -drift mellett, alkalmas laboratóriumi szabványos hőmérsékletmérésre vagy más érzékelők kalibrálására.
N típusú hőelem: A pontosság ±0,75%t. Stabilitása jobb, mint a K típusú közepes hőmérsékleti tartományban (600-1200 fok), különösen oxidáló atmoszférában.
A termoelektromos potenciál valamivel alacsonyabb, mint a K típusú, de a linearitás jobb, és a jel reprodukálhatósága magas.
Érzékenység-összehasonlítás: 1000 fokra melegítve az S típusú körülbelül 9,5 mV-ot, míg az N típusú körülbelül 33,1 mV-ot ad ki, ami lényegesen magasabb, mint az S típus, így könnyebben beszerezhető a jel.
IV. Környezeti alkalmazkodóképesség és használati korlátok
|
Táblázatkörnyezet típusa |
S-típus: Teljesítmény |
N-típus: Teljesítmény |
|
Oxidáló légkör |
Kiváló,{0}}hosszú távú stabil |
Kiváló, jobb, mint a K{0}}típus |
|
Redukáló/kén{0}}tartalmú légkör |
Könnyen szennyeződik és romlik |
Nem ajánlott, de jobb, mint a K{0}}típus |
|
Vákuumos környezet |
Rövid ideig használható |
Nem alkalmazható |
|
Szennyezési érzékenység |
Magas, tiszta környezetet igényel |
Közepes, a védőcső minősége nagyban befolyásolja |
|
Mechanikai szilárdság |
Alacsony, vékony huzal (Φ0,5 mm) |
Nagy, vastag huzalátmérő, erős rezgésállóság |
Javaslat: Az S{0}}type tiszta környezetben, például laboratóriumokban és üvegkemencékben használatos; Az N-típus alkalmas ipari telephelyekhez, például kohászati és hőkezelő kemencékhez, és korund vagy magas -alumínium-oxid védőcsöveket igényel.
V. Tipikus alkalmazási forgatókönyvek
S-típusú hőelem: Laboratóriumi magas-hőmérsékletű kemencék, üvegolvasztó kemencék, kerámia szinterezés, gépjármű-kipufogógáz-elemzők, precíziós hőmérséklet-kalibrálás és egyéb, nagy reprodukálhatóságot igénylő alkalmazások.
N típusú hőelemek: Ideális helyettesítői a K típusú hőelemeknek közepes{0}} és magas-hőmérsékletű ipari berendezések, például hőkezelő kemencék, fűtőhengerek, ipari kazánok és folyamatos izzítóvezetékek hőmérséklet-felügyeletéhez.
