N型热电偶的特点及二次显示仪表的改制

　　1　N型热电偶的特点

　　我国近年来新研制生产的贱金属镍铬硅—镍硅N型热电偶,它坚固耐用,稳定性好,并可长时间在1200℃～1300℃高温范围测量温度,是贵金属铂铑10-铂热电偶的理想代用品。它价格便宜,是铂铑热电偶的十分之一。它非线性误差小,在400℃～1300℃范围内N型热电偶的非线性误差仅占1300℃热电势的0.4%,而K型(镍铬—镍硅)热电偶非线性误差占1300℃的热电势1.75%。因此它又是镍铬—镍硅热电偶的理想代用品。

　　在中温段它的测量精度远高于K型热电偶,为提高产品质量起到了重要的作用。在高温段(即1200℃～1300℃)范围内)它又能代替S型热电偶,它的另一个显著的特点是寿命长,我们在一高温箱式电阻炉上使用了5年,现在其准确度仍达到Ⅱ级标准。

　　2　与N型热电偶配套的二次显示仪表的改制

　　N型热电偶虽然其优点很多,而且深受用户欢迎,但因广大用户普遍没有与其配套的二次显示仪表,而没有得到广泛的应用。这里介绍以XCT-101动圈仪表为例,将分度号K,量程0～1100℃,改制为N分度,量程为0～1300℃后的应用,收到了理想效果。

　　2.1　改制的原理

　　从分度表上看,在满量程上,K分度在1100℃电势值是45.108mV,而N分度在1300℃的电势值是47.502mV,此两种热电偶在同一表上的满量程的电势值非常接近,使其改制的目标就不难实现。

　　从其测量原理上看(图1),因为这两种热电偶热电势值非常接近,所以其动圈和张丝性能完全满足改制的需要,无须改动。而其温度补偿电阻又是为此动圈配套设置的,更是无须变动。因此要改动的只有R串(即量程)电阻。量程为0～55mV的动圈仪表, R串为500～600Ω,所以,只要调准R串电阻值即可实现动圈仪表由K分度改制N分度。

　　2.2　改制方法

　　(1)在室温20℃±5℃比较稳的环境中进行。

　　(2)保留原表刻度盘的终点、始点刻度不变。

　　(3)配准外路电阻15Ω。

　　(4)用0.01级电阻箱代替R串接在电路中。

　　(5)将指针机械零位调好。

　　(6)用0.05级标准电位差计进行测量。输入满量程信号(即47.502mV)时,仪表指示在终端1300℃刻度处,如有误差则反复调节电阻箱,使其达到要求为止。

　　(7)用四位半数字万用表测量出代替R串的电阻箱全电路的电阻值后用旧仪表的同类型电阻丝绕制好接在线路中(此电阻要留有余量以备调整时用)。

　　(8)用(6)方法再进行测量,如满量程有误差可再调整一下R串阻值,使之准确为止。

　　(9)进行整百度分度。输入每整百度电势值,在指针停稳处划上刻线。