Τα θερμοστοιχεία που χρησιμοποιούνται συνήθως μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: τυπικά θερμοστοιχεία και μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία. Το τυπικό θερμοστοιχείο αναφέρεται σε ένα θερμοστοιχείο του οποίου το εθνικό πρότυπο καθορίζει τη σχέση μεταξύ του θερμοηλεκτρικού δυναμικού και της θερμοκρασίας του, το επιτρεπόμενο σφάλμα και διαθέτει ενοποιημένο τυπικό μετρητή διαβάθμισης. Διαθέτει αντίστοιχο όργανο προβολής για επιλογή. Τα μη τυποποιημένα θερμοστοιχεία είναι κατώτερα από τα τυποποιημένα θερμοστοιχεία ως προς το εύρος χρήσης ή την τάξη μεγέθους και γενικά δεν υπάρχει ενοποιημένος πίνακας ευρετηρίου, ο οποίος χρησιμοποιείται κυρίως για μετρήσεις σε ορισμένες ειδικές περιπτώσεις. Από την 1η Ιανουαρίου 1988 στη χώρα μου, όλα τα θερμοστοιχεία και οι θερμικές αντιστάσεις έχουν παραχθεί σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα IEC και επτά τυποποιημένα θερμοστοιχεία, S, B, E, K, R, J και T, έχουν χαρακτηριστεί ως ενοποιημένα στη χώρα μου σχεδιαστικά θερμοστοιχεία.
Οι αριθμοί ευρετηρίασης των θερμοζευγών είναι κυρίως S, R, B, N, K, E, J, T και ούτω καθεξής. Μεταξύ αυτών, τα S, R, B ανήκουν σε θερμοστοιχεία πολύτιμων μετάλλων και τα N, K, E, J, T ανήκουν σε φθηνά μεταλλικά θερμοστοιχεία:
S platinum rhodium 10 καθαρή πλατίνα
R platinum rhodium 13 καθαρή πλατίνα
Β ρόδιο πλατίνας 30 ρόδιο πλατίνας 6
Κ νικέλιο χρώμιο νικέλιο πυρίτιο
T καθαρός χαλκός χαλκός νικέλιο
J σιδερένιο χαλκό νικέλιο
Ν Ni-Cr-Si Ni-Si
Ε νικέλιο-χρώμιο χαλκό-νικέλιο
1. (θερμοστοιχείο τύπου S) θερμοστοιχείο πλατίνα ρόδιο 10-πλατίνα θερμοστοιχείο
Το θερμοστοιχείο πλατίνας ροδίου 10-πλατίνα (θερμοστοιχείο τύπου S) είναι ένα θερμοστοιχείο από πολύτιμο μέταλλο. Η διάμετρος του καλωδίου ζεύξης καθορίζεται ως 0,5 mm και η επιτρεπόμενη απόκλιση είναι -0,015 mm. Η ονομαστική χημική σύνθεση του θετικού ηλεκτροδίου (SP) είναι κράμα πλατίνας-ρόδιου, το οποίο περιέχει 10% ρόδιο, 90% πλατίνα και το αρνητικό ηλεκτρόδιο (SN) είναι καθαρή πλατίνα. Κοινώς γνωστό ως ενιαίο θερμοστοιχείο ροδίου πλατίνας. Η μέγιστη θερμοκρασία μακροπρόθεσμης χρήσης αυτού του θερμοστοιχείου είναι 1300℃ και η βραχυπρόθεσμη μέγιστη θερμοκρασία χρήσης είναι 1600℃.
2. (θερμοστοιχείο τύπου R) θερμοστοιχείο ροδίου πλατίνας 13-πλατίνα
Το θερμοστοιχείο από ρόδιο πλατίνας 13-πλατίνα (θερμοστοιχείο τύπου R) είναι ένα θερμοστοιχείο από πολύτιμο μέταλλο. Η διάμετρος του καλωδίου ζεύξης καθορίζεται ως 0,5 mm και η επιτρεπόμενη απόκλιση είναι -0,015 mm. Η ονομαστική χημική σύνθεση του θετικού ηλεκτροδίου (RP) είναι κράμα πλατίνας-ρόδιου, το οποίο περιέχει 13% ρόδιο, 87% πλατίνα και το αρνητικό ηλεκτρόδιο (RN) είναι καθαρή πλατίνα. Η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας είναι 1300°C και η βραχυπρόθεσμη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας είναι 1600°C.
3. (θερμοστοιχείο τύπου Β) θερμοστοιχείο πλατίνα ρόδιο 30-πλατινένιο ρόδιο 6
Το θερμοστοιχείο ροδίου πλατίνας 30-πλατίνα ροδίου 6 (θερμοστοιχείο τύπου Β) είναι ένα θερμοστοιχείο από πολύτιμο μέταλλο. Η διάμετρος του καλωδίου ζεύξης καθορίζεται ως 0,5 mm και η επιτρεπόμενη απόκλιση είναι -0,015 mm. Η ονομαστική χημική σύνθεση του θετικού ηλεκτροδίου (BP) είναι κράμα πλατίνας-ρόδιου, το οποίο περιέχει 30% ρόδιο και 70% πλατίνα, και το αρνητικό ηλεκτρόδιο (BN) είναι κράμα πλατίνας-ρόδιου. Η περιεκτικότητα σε ρόδιο είναι 6%, επομένως ονομάζεται συνήθως θερμοστοιχείο διπλού ροδίου πλατίνας. Η μέγιστη θερμοκρασία μακροπρόθεσμης χρήσης αυτού του θερμοστοιχείου είναι 1600℃ και η βραχυπρόθεσμη μέγιστη θερμοκρασία χρήσης είναι 1800℃.
Τα θερμοστοιχεία S, R και B έχουν την υψηλότερη ακρίβεια, την καλύτερη σταθερότητα, μεγάλο εύρος μέτρησης θερμοκρασίας και μεγάλη διάρκεια ζωής μεταξύ των σειρών θερμοστοιχείων. Έχει καλές φυσικές και χημικές ιδιότητες, σταθερότητα θερμοηλεκτρικού δυναμικού και καλή αντοχή στην οξείδωση σε υψηλές θερμοκρασίες και είναι κατάλληλο για οξειδωτικές και αδρανείς ατμόσφαιρες. Τα μειονεκτήματα αυτών των τριών τύπων θερμοζευγών είναι το θερμοηλεκτρικό δυναμικό, το οποίο έχει χαμηλό ρυθμό θερμοηλεκτρικού δυναμικού, χαμηλή ένδειξη ευαισθησίας, μειωμένη μηχανική αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες και είναι πολύ ευαίσθητο στη ρύπανση, και τα πολύτιμα μέταλλα είναι ακριβά, οπότε μια φορά η επένδυση είναι σχετικά μεγάλη.
4. (θερμοστοιχείο τύπου Κ) Θερμοστοιχείο Ni-Cr-Ni-Si
Το θερμοστοιχείο νικελίου-χρωμίου-νικελίου-πυριτίου (θερμοστοιχείο τύπου Κ) είναι αυτή τη στιγμή η μεγαλύτερη ποσότητα φθηνού μεταλλικού θερμοστοιχείου και η ποσότητα του είναι το άθροισμα άλλων θερμοστοιχείων. Η ονομαστική χημική σύσταση του θετικού ηλεκτροδίου (KP) είναι: Ni:Cr=90:10, η ονομαστική χημική σύσταση του αρνητικού ηλεκτροδίου (KN) είναι: Ni:Si=97:3 και η θερμοκρασία λειτουργίας του είναι -200~ 1300℃.
5. (θερμοστοιχείο N-τύπου) Θερμοστοιχείο Ni-Cr-Si-Ni-Si
Το θερμοστοιχείο νικελίου-χρωμίου-πυριτίου-νικελίου-πυριτίου (θερμοστοιχείο N-τύπου) είναι ένα φτηνό μεταλλικό θερμοστοιχείο. Είναι ένα είδος του πιο πρόσφατου διεθνούς τυποποιημένου θερμοστοιχείου. Αναπτύχθηκε με επιτυχία από το εργαστήριο του Υπουργείου Άμυνας της Αυστραλίας στις αρχές της δεκαετίας του 1970. Ξεπερνά το θερμοστοιχείο τύπου Κ. Δύο σημαντικά μειονεκτήματα του ζευγαριού: Η θερμοηλεκτρική δύναμη του θερμοστοιχείου τύπου Κ είναι ασταθής λόγω της τάξης μικρής εμβέλειας του κράματος νικελίου-χρωμίου μεταξύ 300 και 500℃. η θερμοηλεκτρική δύναμη που προκαλείται από την προτιμώμενη οξείδωση του κράματος νικελίου-χρωμίου σε περίπου 800℃ Ασταθής. Η ονομαστική χημική σύνθεση του θετικού ηλεκτροδίου (NP) είναι: Ni:Cr:Si=84,4:14,2:1,4 και η ονομαστική χημική σύνθεση του αρνητικού ηλεκτροδίου (NN) είναι: Ni:Si:Mg=95,5:4,4:0,1 , και η θερμοκρασία λειτουργίας του είναι -200 ~1300°C.
Τα θερμοστοιχεία K και N έχουν τα πλεονεκτήματα της καλής γραμμικότητας, της μεγάλης θερμοηλεκτρικής δύναμης, της υψηλής ευαισθησίας, της καλής σταθερότητας και ομοιομορφίας, της ισχυρής αντίστασης στην οξείδωση, της χαμηλής τιμής και δεν επηρεάζονται από την παραγγελία μικρής εμβέλειας και η συνολική τους απόδοση είναι εξαιρετική. Το θερμοστοιχείο είναι ένα είδος θερμοστοιχείου με πολλά υποσχόμενο μέλλον. Αυτοί οι δύο τύποι θερμοστοιχείων δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας σε θείο, αναγωγικές ή αναγωγικές, οξειδωτικές εναλλακτικές ατμόσφαιρες και κενό σε υψηλές θερμοκρασίες, ούτε συνιστώνται για χρήση σε ασθενώς οξειδωτικές ατμόσφαιρες.
6. (θερμοστοιχείο τύπου Ε) θερμοστοιχείο νικελίου-χρωμίου-χαλκού-νικελίου
Το θερμοστοιχείο νικελίου-χρωμίου-χαλκού-νικελίου (θερμοστοιχείο τύπου Ε), επίσης γνωστό ως θερμοστοιχείο νικελίου-χρωμίου-σταθερής, είναι επίσης ένα είδος φθηνού μεταλλικού θερμοστοιχείου. Το θετικό ηλεκτρόδιο (EP) είναι: κράμα νικελίου-χρωμίου 10, η χημική σύνθεση είναι ίδια με αυτή του KP, το αρνητικό ηλεκτρόδιο (EN) είναι κράμα χαλκού-νικελίου με ονομαστική χημική σύνθεση: 55% χαλκός, 45% νικέλιο και μια μικρή ποσότητα μαγγανίου, κοβαλτίου, σιδήρου και άλλων στοιχείων. Η θερμοκρασία λειτουργίας αυτού του θερμοστοιχείου είναι -200~900℃.
Το θερμοστοιχείο τύπου E έχει τη μεγαλύτερη θερμοηλεκτρική δύναμη και την υψηλότερη ευαισθησία μεταξύ όλων των θερμοστοιχείων. Είναι κατάλληλο να κατασκευαστεί σε θερμοσίφωνο για τη μέτρηση μικρών αλλαγών θερμοκρασίας. Δεν είναι πολύ ευαίσθητο στη διάβρωση σε ατμόσφαιρες υψηλής υγρασίας και είναι κατάλληλο για περιβάλλοντα υψηλής υγρασίας. Το θερμοστοιχείο E έχει επίσης τα πλεονεκτήματα της καλής σταθερότητας, της καλύτερης αντοχής στην οξείδωση από τα θερμοστοιχεία χαλκού-σταθεράς και σιδήρου-σταθεράς και χαμηλής τιμής. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε οξειδωτικές και αδρανείς ατμόσφαιρες και χρησιμοποιείται ευρέως από τους χρήστες. Τα θερμοστοιχεία τύπου E δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας για θείο σε υψηλές θερμοκρασίες και η ομοιομορφία του θερμοηλεκτρικού δυναμικού είναι κακή σε μια αναγωγική ατμόσφαιρα.
7. (θερμοστοιχείο τύπου J) θερμοστοιχείο σιδήρου-χαλκού-νικελίου
Το θερμοστοιχείο σιδήρου-χαλκού-νικελίου (θερμοστοιχείο τύπου J), γνωστό και ως θερμοστοιχείο σιδήρου-σταθεράς, είναι επίσης ένα φτηνό μεταλλικό θερμοστοιχείο. Η ονομαστική χημική σύνθεση του θετικού ηλεκτροδίου του (JP) είναι καθαρός σίδηρος και το αρνητικό ηλεκτρόδιο (JN) είναι ένα κράμα χαλκού-νικελίου, το οποίο συχνά ονομάζεται αόριστα κονταντάνη. Η ονομαστική του χημική σύσταση είναι: 55% χαλκός, 45% νικέλιο και μια μικρή ποσότητα Αλλά πολύ σημαντικά στοιχεία όπως μαγγάνιο, κοβάλτιο, σίδηρος κ.λπ., αν και ονομάζεται κονταντάνη, διαφέρει από την κονσταντάνη του νικελίου-χρωμίου- konstantan και χαλκό-constantan, επομένως τα EN και TN δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάστασή του. Το εύρος θερμοκρασίας μέτρησης κάλυψης του θερμοστοιχείου σιδήρου-σταθερής είναι -200~1200℃, αλλά το εύρος θερμοκρασίας που χρησιμοποιείται συνήθως είναι 0~750℃.
