热电偶温度传感器的劣化与使用寿命

热电偶作为温度测量的主要仪器，在生产和生活中发挥着很大的作用，但是不少朋友在使用热电偶的时候会有这样的问题，热电偶总是坏，这是什么原因呢？这里主要牵涉到热电偶的劣化和使用寿命的问题。热电偶的使用寿命与其劣化有关，热电偶的劣化是一个量变过程，对其定量很困难，将随热电偶的种类﹑直径﹑使用温度﹑气氛﹑时间的不同而变化。热电偶的使用寿命是指热电偶劣化发展到超过允许误差，甚至断线不能使用的时间。

一、什么是热电偶的劣化

所谓热电偶的劣化，即热电偶经使用后，出现老化变质的现象。由金属或合金构成的热电偶，在高温下其内部晶粒要逐渐长大。同时合金中含有少量杂质，其位置或形状也将发生变化，而且，对周围环境中的还原或氧化性气体也要发生反应。伴随上述变化，热电偶的热电动势也将极其敏感的发生变化。因此热电偶的劣化现象是不可避免的。

二、热电偶的使用寿命

（1）装配式热电偶的寿命，我国标准中仅对热电偶的稳定性有要求。即规定在某一温度下经200h，使用前后热电动势的变化。但是，尚未发现对使用寿命有规定。日本有关热电偶使用寿命的要求，是依据日本JIS（C-1602-1995）标准中规定的热电偶连续使用时间。对B﹑R﹑S型热电偶而言为2000h,K﹑E﹑J﹑T型热电偶为10000h。

在实际使用时，装配式热电偶通常有保护管，只有在特殊情况下才裸丝使用。因此，在多数场合下，保护管的寿命决定了热电偶寿命。对热电偶的实际使用寿命的判断，必须是通过长期收集﹑积累实际使用状态下的数据，才有可能给出较准确的结果。

（2）铠装热电偶的寿命，由于铠装热电偶有套管保护与外界环境隔绝，因此套管材质对铠装热电偶的寿命影响很大，必须根据用途选择热电偶丝及金属套管。当材质选定后，其寿命又随着铠装热电偶直径的增大而增加。铠装热电偶同装配式热电偶相比，虽有许多优点，但使用寿命往往低于装配式热电偶。

热电偶是科研﹑生产最常用的温度传感器，虽然结构简单，但是，使用中不注意仍然会产生较大测量误差。作者针对使用中容易出现的问题，详细探讨了测温点的选择，热电偶的插入深度﹑响应时间﹑热辐射及热阻抗等产生误差的主要原因，并指出热电偶不均质﹑使用气氛﹑绝缘电阻，K型热电偶选择性氧化﹑K状态及铠装热电偶分流误差等使用中的注意事项。对提高测量精度，延长热电偶使用寿命有一定帮助。