Cu-CuNi热电偶，通常称为T型热电偶，是一种广泛使用的温度传感器，以其在各种应用中的可靠性能而著称。该热电偶由两种不同的导体组成：正极由纯铜（Cu，称为Cu TP）制成，负极由康斯坦坦（Constantan，Cu TN）合金构成，主要成分为55%铜和45%镍。
组成与互换性
两种导体的化学成分对于理解热电偶的功能至关重要：
铜（Cu TP）： 100% 铜
康斯坦坦（Cu TN）： 55% 铜，45% 镍
需要注意的是，尽管康斯坦坦TN和EN相似，但它们与JN版本的电动势（EMF）输出曲线并不相同。此外，虽然TN和EN可以互换使用，但它们与IN不兼容。
工作温度范围
T型热电偶设计用于在-200°C到350°C的温度范围内有效工作。这个限制主要是由于铜的低氧化电阻，超过这个温度范围可能导致测量不准确或热电偶损坏。
电动势输出
Cu-CuNi热电偶的电动势输出随温度变化。以下是Cu TP和Cu TN在关键温度点的电动势值：
类型 | 与Pt.64的电动势（mV） | 100°C | 200°C | 300°C |
Cu TP | 4.229–4.325 | 9.238–9.334 | 14.792–14.932 | |
Cu TN | 0.763–0.783 | 1.826–1.846 | 3.137–3.161 | |
Cu-CuNi | 3.484–3.524 | 7.412–7.488 | 11.655–11.771 |
这些值展示了在特定温度下，每种导体产生的不同电压输出，强调了在实际应用中使用正确类型的重要性。
物理特性
T型热电偶导体的物理特性进一步强调了其在各种应用中的适用性：
属性 | Cu TP | Cu TN |
20°C时的密度 | 9 g/cm³ | 8.9 g/cm³ |
熔点 | 1084°C | 1220°C |
拉伸强度（20°C软退火状态） | ≥190 MPa | ≥390 MPa |
延伸率（20°C软退火状态） | ≥20% | ≥25% |
20°C时的电阻率 | 0.018 Ω·m | 0.5 Ω·m |
这些特性表明，尽管铜更轻且熔点较低，但康斯坦坦的拉伸强度和延伸率更高，使其适合于要求较高的应用。
结论
总之，Cu-CuNi热电偶（T型）是温度测量的有效可靠选择，特别是在低温环境中。理解其组成、工作限制和物理特性对于确保准确读数以及选择适合特定应用的热电偶至关重要。凭借其独特的材料组合和特性，T型热电偶在各个行业中继续发挥着重要作用。