N型热电偶性能及其应用前景

　　1引言

　　工业用热电偶作为温度测量和调节的变送器，应用最广泛的是廉价金属热电偶，几乎占工业用量的90%，而廉价金属中又以K型热电偶用得最多，占全部热电偶用量的50~60%。N型热电偶是在K型基础上发展起来的，它是在-200~1300℃范围内全面代替廉价金属热电偶和部分代替铂锗一铂热电偶，这是国际上近二十年在热电偶研究方面取得突破性进展。

　　2N型热电偶国内外发展概况

　　自1906年发明镍基热电偶以来，经过各国科技工作者八十多年的研究完善，其组成由镍铬一镍发展成镍铬一镍铝进而又发展成镍铬一镍硅，其精度和测量上限都有较大提高，成为工业上测温应用最广泛的热电偶。

　　但这种热电偶还存在着热电势不稳定的缺陷，为此科学家们又努力研究新型高稳定廉价材料金属热电偶，在七十年代期间有了突破性进展。

　　澳大利亚国防材料研究所的N·A·Burley在第五届温度讨论会上报导了新型的镍基热电偶合金及在空气中进行热电势稳定性结果，由此引起世界各国的重视。1973年澳大利亚国防部材料研究所与美国国家标准局进行合作，共同研究这种热电偶的热电性能和其他技术性能，特别是它的热电性能与温度、溶液浓度、结构状态等因素的关系。他们的共同研究成果于1978年度发表在美国国家标准局161号专题论文中。他们对N型热电偶合金材料的研究是十分成功的，从而权威性地向全世界显示了一种新型镍基测温材料。

　　在标准化方面，美国材料试验学会对这种热电偶材料的标准化做了大量的工作。1985年国际电工委员会发布了104号文件，把这种热电偶推荐为IEC标准型热电偶，并规定字母代号为N。N型热电偶电势分度表和允差分别补充到IEC584一1和IEC582标准中。

　　这样，N型热电偶正式列为国际通用的一种标准型热电偶(现在共有八种标准型热电偶分别是:S型、B型、R型、K型、E型、T型、J型、N型)。目前工业发达国家，如:美、英、法、日等国家均有N型热电偶的产品销售，并产生了N型恺装热电偶，并有配套的记录仪、控制器及相应的补偿导线等。

　　我国N型热电偶的研究工作开始于七十年代末，1981年沈阳有色金属加工厂已有研究成果发表，1985年上海电器科学研究院也有研究成果。但大规模的研究工作是在1985年国际电工委员会正式将N型热电偶合金材料定为标准型热电偶以后进行的。现在已有四川仪表一厂、天津电工合金厂、沈阳有色金属加工厂、上海合金厂、上海电器科学研究所、昆明贵金属研究所等单位先后研究出符合IEC标准的N型热电偶合金材料。并巳于1988年8月正式颁布了“镍铬硅一镍硅热电偶丝及分度标准”的专业标准(ZBNo5004一88)，N型热电偶补偿导线业已研制成功，配套的指示记录仪已开始生产。这为我国N型热电偶的应用与推广创造了必要的条件。