在温度测量和控制的领域，热电偶在各个行业中发挥着关键作用。其中，NiCrSi-NiSiMg 热电偶（即 N 型热电偶）作为一种领先选择，成功克服了广泛使用的 K 型热电偶的不足之处。
组成与结构
N 型热电偶由两个不同的导体组成：正极由 Nicrosil（NP）制成，负极由 Nisil（NN）制成。其化学成分如下：
Type | Density at 20°C | Melting Point (°C) | Tensile Strength (Soft Annealed) | Elongation (Soft Annealed) | Resistivity at 20°C |
NiCrSi (NP) | 8.5 g/cm³ | 1410 | ≥620 MPa | ≥25% | 0.97 µΩ·m |
NiSiMg (NN) | 8.6 g/cm³ | 1340 | ≥550 MPa | ≥30% | 0.33 µΩ·m |
这种精确的成分配比确保 N 型热电偶能够在与 K 型热电偶相似的环境中有效运行，且具有广泛的温度范围：-200 到 1300°C。
性能提升
N 型热电偶相较于 K 型热电偶在多个方面表现出显著的优势，特别是：
EMF 稳定性：N 型热电偶表现出较低的电动势（EMF）漂移和最小的短期 EMF 变化。这种稳定性对于需要精确温度测量的应用至关重要。
使用寿命：N 型热电偶所用材料的耐用性使其具有更长的使用寿命，适合于温度控制要求特别严格的应用场景。
关键规格
以下表格总结了 N 型热电偶与 K 型热电偶的关键规格：
类型 | 20°C 时密度 | 熔点 (°C) | 抗拉强度 (软退火状态) | 延伸率 (软退火状态) | 20°C 时电阻率 |
NiCrSi (NP) | 8.5 g/cm³ | 1410 | ≥620 MPa | ≥25% | 0.97 µΩ·m |
NiSiMg (NN) | 8.6 g/cm³ | 1340 | ≥550 MPa | ≥30% | 0.33 µΩ·m |
EMF 特性
以下是 N 型热电偶在不同温度下产生的 EMF 值：
温度 (°C) | NiCrSi NP (mV) | NiSiMg NN (mV) | 总和 (NP-NN) (mV) |
100 | 1.755 - 1.813 | 0.975 - 1.005 | 2.730 - 2.818 |
200 | 3.910 - 3.976 | 1.954 - 1.988 | 5.864 - 5.962 |
400 | 8.880 - 8.959 | 4.035 - 4.075 | 12.915 - 13.033 |
600 | 14.307 - 14.433 | 6.212 - 6.274 | 20.519 - 20.707 |
800 | 20.012 - 20.180 | 8.318 - 8.402 | 28.330 - 28.582 |
1000 | 32.313 - 32.525 | 8.807 - 8.907 | 41.12 - 41.432 |
结论
总之，NiCrSi-NiSiMg 热电偶相较于传统的 K 型热电偶具有显著的改进。凭借更好的 EMF 稳定性、更长的使用寿命和在关键温度应用中的可靠性能，N 型热电偶越来越成为温度测量要求精确和可靠的行业中的首选。随着技术的不断发展，像 N 型热电偶这样的先进热电偶的使用将在确保各类应用中准确和一致的温度测量方面发挥重要作用。