Ydinerot tyypin N ja tyypin J lämpöparien välillä ovat niiden materiaalikoostumuksessa, lämpötilan mittausalueella, stabiilisuusominaisuuksissa, ympäristöön sopeutumiskyvyssä ja sovellettavissa teollisissa skenaarioissa. Ne edustavat kahta tyypillistä teknistä reittiä nykyaikaisessa teollisessa lämpötilan mittauksessa: "korkea-vakaus, keski-korkean lämpötilan tyyppi" ja "taloudellinen, keski-matalalämpötilainen yleiskäyttöinen-tyyppi". Tyypin N termoparit parantavat merkittävästi hapettumiskestävyyttä korkeissa-lämpötiloissa ja pitkäaikaisen-stabiiliuden optimoidun seoskoostumuksen ansiosta, mikä tekee niistä sopivia jatkuvaan korkean-lämpötilan mittaukseen 400-1300 asteessa. J-tyypin termoparit sen sijaan tunnetaan edullisista kustannuksistaan, suuresta signaalin lähdöstä ja heikentävien ilmakehän kestävyydestä, ja niitä käytetään laajalti teollisuusprosessien ohjauksessa 0–750 asteen alueella, kuten kemian- ja elintarviketeollisuudessa.
I. Materiaalin koostumus: nikkeli-kromi-pii/nikkeli-pii-magnesium vs. rauta-konstantaani
N-tyyppinen lämpöpari (nikkeli-kromi-pii/nikkeli-pii-magnesium): positiivinen elektrodi (NP) on nikkeli-kromi-piiseos (Ni:Cr}:}1:4.4.{7:}}1.4. (NN) on nikkeli-pii-magnesiumseos (Ni:Si:Mg=95.5:4,4:0,1).
Se kuuluu epäjalometallisten lämpöparien luokkaan. Lisäämällä Cr- ja Si-pitoisuutta ja poistamalla helposti hapettuvia alkuaineita, kuten Mn ja Co, se ratkaisee tehokkaasti K--tyyppisten termoparien lyhyen kantaman järjestysongelman 300-500 asteen alueella.
J-tyypin lämpöpari (rauta-konstantaani): Positiivinen elektrodi on puhdasta rautaa (JP) ja negatiivinen elektrodi on kupari-nikkelilejeeringiä (JN, joka tunnetaan myös nimellä konstantaani). Nimelliskoostumus on 55 % kuparia, 45 % nikkeliä ja pieniä määriä mangaania, kobolttia jne.
Kuuluu myös epäjalometallisten termoparien luokkaan, mutta rautaelektrodin helpon hapettumisen vuoksi -pitkäaikainen käyttölämpötila on rajoitettu.
Johtopäätös: Tyypin N materiaalit ovat vakaampia ja sopivat pitkäaikaiseen-käyttöön korkeissa lämpötiloissa; Tyypin J materiaalit ovat halvempia ja kustannustehokkaampia, ja ne sopivat keskikokoisiin- ja alhaisiin-lämpötiloihin.
II. Lämpötila-alueen vertailu: Tyyppi N kattaa laajemman korkean-lämpötila-alueen, kun taas tyyppi J keskittyy käytännön sovelluksiin keskilämpötilassa- ja matalassa-lämpötilassa.
|
Taulukko: Tyyppi |
Pitkä{0}}käyttölämpötila |
Lyhytaikainen{0}}kestolämpötila |
Tehokas mittausalue |
|
Tyyppi N |
1200 astetta |
1300 astetta |
-200-1300 astetta |
|
Kirjoita J |
500-750 astetta |
750 astetta |
-210-1200 astetta (yleisesti käytetty 0-750 astetta) |
Tyypin N lämpöparit voivat toimia vakaasti pitkiä aikoja alle 1200 asteen lämpötilassa. 400–1300 asteen alueella niiden lämpösähköiset ominaisuudet ovat lineaarisesti paremmat kuin tyypin K, joten ne ovat ihanteellinen valinta korkean lämpötilan teollisuusuuneihin.
Vaikka tyypillä J on laaja teoreettinen lämpötila-alue, sen käytännön käyttö rajoittuu yleensä alle 750 asteeseen, koska rautakatodi hapettuu nopeasti korkeissa lämpötiloissa ja on altis rikkoutua.
Huomautus: J-tyypin lämpöparit on varustettava suojavaipalla (kuten 304/316 ruostumaton teräs) yli 500 astetta niiden käyttöiän pidentämiseksi; Tyypin N termopareja ei suositella käytettäväksi heikosti hapettavassa tai pelkistävässä ilmakehässä.
III. Herkkyys ja signaalin lähtöominaisuudet
Tyypin N lämpöpari: Lämpösähköinen potentiaali on noin 39 μV/aste, kohtalainen herkkyys, pienempi kuin tyyppi E ja tyyppi J, mutta korkeampi kuin tyyppi S.
Etuja ovat pieni lämpösähköinen potentiaalipoikkeama ja hyvä toistettavuus korkeissa lämpötiloissa, mikä tekee siitä sopivan pitkäaikaiseen-tietojen keruuseen ja automaattiseen seurantaan.
Tyypin J lämpöpari: Lämpösähköinen potentiaali on jopa noin 50–51 μV/aste, korkeampi herkkyys kuin tyypin K, ja signaali on helppo hankkia ja käsitellä.
Lineaarisuus toimii hyvin 0-750 asteen alueella pienin virhein, joten se sopii teollisuuden lämpötilansäätöjärjestelmiin.
Vertailuesimerkki: 600 asteen kulmassa tyyppi J tuottaa noin 30–33 mV, kun taas tyyppi N noin 23–25 mV. Tyypin J signaali on voimakkaampi ja se soveltuu paremmin tavallisten instrumenttien suoraan lukemiseen.
IV. Ympäristön mukauttavuus ja käyttörajoitukset
|
Taulukko Ympäristötyyppi |
N-tyyppi Suorituskyky |
J-tyyppi Suorituskyky |
|
Hapettava ilmapiiri |
Erinomainen, vahva hapettumisenkestävyys alle 1200 astetta |
Rautakatodi hapettuu helposti yli 500 asteen lämpötilassa, suojaletku vaaditaan |
|
Ilmakehän vähentäminen |
Ei sovelleta |
Käyttökelpoinen, kestää H₂- ja CO-kaasukorroosiota |
|
Inertti/tyhjiöympäristö |
Ei suositella |
Käyttökelpoinen, sopii erilaisiin käyttöolosuhteisiin |
|
Rikki-pitoinen ympäristö |
Ankarasti kielletty |
Ankarasti kielletty, helposti raudan ja konstanssin syövyttämä |
|
Pitkäaikainen{0}}vakaus |
Erinomainen, vahva vastustuskyky neutronisäteilylle |
Keskinkertainen, heikkenee helposti korkeissa lämpötiloissa |
Suositus: N-tyyppiä käytetään korkean lämpötilan-uuneissa, ydinvoimalaitteissa ja muissa skenaarioissa, jotka vaativat-pitkäaikaista vakautta. J-type soveltuu teollisuuskohteisiin, joissa on pelkistäviä kaasuja, kuten öljynjalostus-, kemian- ja elintarvikejalostukseen.
V. Tyypillisten sovellusskenaarioiden vertailu
N-tyyppiset termoparit: Käytetään laajalti korkean-lämpötilojen teollisuusuuneissa, lämpökäsittelylaitteissa, ilmailumoottorien valvonnassa, ydinreaktorin lämpötilan valvonnassa ja muissa sovelluksissa, jotka vaativat korkeaa-pitkäaikaista vakautta.
K-tyyppiin verrattuna ylivoimaisen kokonaissuorituskykynsä ansiosta ne ovat vähitellen korvaamassa tyypin K uuden sukupolven keskitason{0}} ja korkean lämpötilan{1}}mittausstandardina.
J-tyyppiset termoparit: Käytetään yleisesti muoviruiskuvalukoneissa, ruoankuivauslinjoissa, pienissä kattiloissa, laboratorioiden tyhjiöuuneissa ja muilla aloilla, jotka vaativat vastustuskykyä pelkistävälle ilmakehille tai edullisia lämpötilamittauksia-.
Alhaisen hinnan ja korkean signaalilähdön vuoksi niitä käytetään usein myös K-tyypin termoparien tilapäisenä korvaajana laitehuollon aikana.
