在溫度測量和控制的領域，熱電偶在各個行業中發揮著關鍵作用。其中，NiCrSi-NiSiMg 熱電偶（即 N 型熱電偶）作為一種領先選擇，成功克服了廣泛使用的 K 型熱電偶的不足之處。
組成與結構
N 型熱電偶由兩個不同的導體組成：正極由 Nicrosil（NP）制成，負極由 Nisil（NN）制成。其化學成分如下：
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 |
這種精確的成分配比確保 N 型熱電偶能夠在與 K 型熱電偶相似的環境中有效運行，且具有廣泛的溫度范圍：-200 到 1300°C。
性能提升
N 型熱電偶相較于 K 型熱電偶在多個方面表現出顯著的優勢，特別是：
EMF 穩定性：N 型熱電偶表現出較低的電動勢（EMF）漂移和最小的短期 EMF 變化。這種穩定性對于需要精確溫度測量的應用至關重要。
使用壽命：N 型熱電偶所用材料的耐用性使其具有更長的使用壽命，適合于溫度控制要求特別嚴格的應用場景。
關鍵規格
以下表格總結了 N 型熱電偶與 K 型熱電偶的關鍵規格：
類型 | 20°C 時密度 | 熔點 (°C) | 抗拉強度 (軟退火狀態) | 延伸率 (軟退火狀態) | 20°C 時電阻率 |
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 型熱電偶在不同溫度下產生的 EMF 值：
溫度 (°C) | NiCrSi NP (mV) | NiSiMg NN (mV) | 總和 (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 |
結論
總之，NiCrSi-NiSiMg 熱電偶相較于傳統的 K 型熱電偶具有顯著的改進。憑借更好的 EMF 穩定性、更長的使用壽命和在關鍵溫度應用中的可靠性能，N 型熱電偶越來越成為溫度測量要求精確和可靠的行業中的首選。隨著技術的不斷發展，像 N 型熱電偶這樣的先進熱電偶的使用將在確保各類應用中準確和一致的溫度測量方面發揮重要作用。