WRR系列鉑銠熱電偶原理與結構：工業測溫核心設備

 

　　一、核心原理：塞貝克效應的實踐

 

　　WRR系列鉑銠熱電偶的測溫原理，基于經典的“塞貝克效應”。該效應指出：由兩種不同材質的導體或半導體組成的閉合回路中，當兩個接點存在溫度差時，回路中便會產生電動勢，從而形成熱電流。這個電動勢被稱為熱電勢，其大小與兩接點的溫度差存在確定的函數關系。

 

　　WRR熱電偶正是這一原理的載體。它并非由單一的鉑和銠組成，而是有兩種主要類型：

 

　　WRR（也稱S型）：正極由鉑銠10合金（含90%鉑，10%銠）制成，負極由純鉑制成。

 

　　WRR（也稱B型）：正極由鉑銠30合金（含70%鉑，30%銠）制成，負極由鉑銠6合金（含94%鉑，6%銠）制成。

 

　　我們將測溫的一端稱為“測量端”（或熱端），將其插入高溫待測介質中；另一端稱為“參考端”（或冷端），通常保持在一個已知的恒定溫度（如0℃）。當測量端與被測介質達到熱平衡時，由于正負電極材料的不同，在測量端會產生一個與溫度相關的接觸電勢。這個熱電勢信號通過補償導線傳遞到后端的顯示儀表或控制系統。儀表通過測量熱電勢的大小，并根據國際標準分度表進行查詢或計算，即可精確得知測量端的溫度值。

 

　　B型熱電偶因為兩個電極都含有銠，使其在高溫下的機械強度和穩定性更高，最高長期使用溫度可達1600℃，短期可達1800℃，是工業上測量超高溫的利器。

 

　　二、精密結構：為抵御環境而生的鎧甲

 

　　理解了其靈敏的測溫原理，便能明白其堅固的結構是何等重要。WRR熱電偶長期工作在烈焰、腐蝕和沖擊的惡劣環境中，其結構設計直接決定了使用壽命和測量精度。其主要由以下幾部分組成：

 

　　1.熱電偶絲：這是核心中的核心，即上文提到的鉑銠10-鉑或鉑銠30-鉑銠6貴金屬絲。它們必須具有高的純度和均勻性，以確保熱電勢輸出的穩定和準確。

 

　　2.絕緣材料：為了防止兩根熱電偶絲之間短路，需要在它們之間填充高質量的絕緣材料。通常采用高純度的氧化鋁或氧化鎂管作為絕緣管。這些材料不僅絕緣性能好，而且能耐受高的溫度，化學性質穩定，能有效保護偶絲。

 

　　3.保護套管：這是熱電偶直面惡劣環境的“第一道防線”。它如同一個堅固的鎧甲，將內部的絕緣管和熱電偶絲整體封裝起來。保護套管的材質選擇至關重要，需根據使用環境而定：

 

　　高溫環境：常采用剛玉瓷管（高純度氧化鋁），它能耐受高達1800℃的高溫，但抗熱震性稍差。

 

　　還原性氣氛或金屬熔液：常采用金屬陶瓷或鉬管等特殊材料，以抵抗化學腐蝕和金屬熔液的侵蝕。

 

　　機械沖擊環境：會選用高強度合金鋼外套管，內部再嵌套陶瓷絕緣管。

 

　　4.接線裝置：位于熱電偶的尾部，包括接線盒和接線端子。其作用是將熱電偶的電極與補償導線可靠連接，并保護連接點不受外界灰塵、水汽的侵害。防濺式或防爆式接線盒適用于更苛刻的工業現場。