Cu-CuNi熱電偶，通常稱為T型熱電偶，是一種廣泛使用的溫度傳感器，以其在各種應(yīng)用中的可靠性能而著稱。該熱電偶由兩種不同的導(dǎo)體組成：正極由純銅（Cu，稱為Cu TP）制成，負(fù)極由康斯坦坦（Constantan，Cu TN）合金構(gòu)成，主要成分為55%銅和45%鎳。
組成與互換性
兩種導(dǎo)體的化學(xué)成分對于理解熱電偶的功能至關(guān)重要：
銅（Cu TP）： 100% 銅
康斯坦坦（Cu TN）： 55% 銅，45% 鎳
需要注意的是，盡管康斯坦坦TN和EN相似，但它們與JN版本的電動(dòng)勢（EMF）輸出曲線并不相同。此外，雖然TN和EN可以互換使用，但它們與IN不兼容。
工作溫度范圍
T型熱電偶設(shè)計(jì)用于在-200°C到350°C的溫度范圍內(nèi)有效工作。這個(gè)限制主要是由于銅的低氧化電阻，超過這個(gè)溫度范圍可能導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確或熱電偶損壞。
電動(dòng)勢輸出
Cu-CuNi熱電偶的電動(dòng)勢輸出隨溫度變化。以下是Cu TP和Cu TN在關(guān)鍵溫度點(diǎn)的電動(dòng)勢值：
類型 | 與Pt.64的電動(dòng)勢（mV） | 100°C | 200°C | 300°C |
Cu TP | 4.229–4.325 | 9.238–9.334 | 14.792–14.932 | |
Cu TN | 0.763–0.783 | 1.826–1.846 | 3.137–3.161 | |
Cu-CuNi | 3.484–3.524 | 7.412–7.488 | 11.655–11.771 |
這些值展示了在特定溫度下，每種導(dǎo)體產(chǎn)生的不同電壓輸出，強(qiáng)調(diào)了在實(shí)際應(yīng)用中使用正確類型的重要性。
物理特性
T型熱電偶導(dǎo)體的物理特性進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了其在各種應(yīng)用中的適用性：
屬性 | Cu TP | Cu TN |
20°C時(shí)的密度 | 9 g/cm3 | 8.9 g/cm3 |
熔點(diǎn) | 1084°C | 1220°C |
拉伸強(qiáng)度（20°C軟退火狀態(tài)） | ≥190 MPa | ≥390 MPa |
延伸率（20°C軟退火狀態(tài)） | ≥20% | ≥25% |
20°C時(shí)的電阻率 | 0.018 Ω·m | 0.5 Ω·m |
這些特性表明，盡管銅更輕且熔點(diǎn)較低，但康斯坦坦的拉伸強(qiáng)度和延伸率更高，使其適合于要求較高的應(yīng)用。
結(jié)論
總之，Cu-CuNi熱電偶（T型）是溫度測量的有效可靠選擇，特別是在低溫環(huán)境中。理解其組成、工作限制和物理特性對于確保準(zhǔn)確讀數(shù)以及選擇適合特定應(yīng)用的熱電偶至關(guān)重要。憑借其獨(dú)特的材料組合和特性，T型熱電偶在各個(gè)行業(yè)中繼續(xù)發(fā)揮著重要作用。