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Fe-CuNi(J型)热电偶概述

2024-10-28

Fe-CuNi热电偶,也称为J型热电偶,以其在中温范围内的稳定性能而广受认可。该热电偶由铁正极(Fe)和一种特定的Constantan合金(即JN合金)负极构成,表现出独特的性质,适用于各种工业应用。需要注意的是,尽管存在其他Constantan合金(如EN和TN),JN合金提供了特定的电动势(EMF)输出曲线,不可与其他Constantan合金互换,从而确保了J型热电偶的精确度。

成分和结构

J型热电偶的正极为纯铁(Fe),而负极则采用铜镍合金(JN合金),该合金的铜和镍的比例约为55%和45%。下表展示了其主要的化学成分:

类型

Ni (%)

Cu (%)

Mn (%)

Si (%)

Fe (%)

Fe JP

100

CuNi JN

45

55

使用温度范围

Fe-CuNi J型热电偶的建议工作温度范围为-210°C至1200°C。然而,为了避免铁发生脆化,其实际使用范围通常限制在0°C至750°C。这一范围适用于大多数工业应用,能够有效延长热电偶的使用寿命。

电动势(EMF)输出

当以铂(Pt)为参考温度0°C时,J型热电偶在不同温度下的电动势(EMF)输出如下:

温度 (°C)

EMF (mV) 范围

100

5.207 - 5.331

200

10.717 - 10.841

300

16.244 - 16.410

400

21.760 - 21.936

600

32.956 - 33.236

这些数据证实了J型热电偶在宽温度范围内的稳定性和可靠性。

物理特性

J型热电偶中各个电极的物理属性对其性能有着重要影响,包括以下内容:

属性

JP

JN

密度 (g/cm³, 20°C)

7.8

8.9

熔点 (°C)

1407

1220

抗拉强度 (MPa)

≥240

≥390

延伸率 (%)

≥20

≥25

电阻率 (μΩ·m, 20°C)

0.12

0.49

这些物理特性突显了J型热电偶的耐用性和功能性,特别是在要求高精度和稳定性的温度测量环境中表现出色。

标准和兼容性

J型热电偶符合IEC60584-1标准,确保了其在全球范围内的质量和性能一致性,适用于各种工业应用。

总而言之,Fe-CuNi(J型)热电偶凭借其特定的EMF特性、耐用性和适用温度范围,成为中温应用的理想选择,特别适用于0-750°C的温度范围。其独特的成分和可靠的输出,使其在工业和科学领域都广受信赖。