关键字：热电偶；真空热处理炉；结构；类型；应用研究
引言
通过热处理的工作，可以在一定程度上提高耐磨性、耐腐蚀性。目前，我国已经广泛运用真空热处理技术。其中真空热处理炉是真空热处理的必要条件，较为重要的两个指标是真空及其温度。以下针对真空热处理炉的温度控制的关键部件及其热电偶的改善、结构、型号和选择应用进行简要的分析。
一、热电偶、真空热处理炉的概述
（一）热电偶的定义、分类
1、定义：热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。
2、分类：我国大多的真空热处理炉选用的热电偶的类型是：K型电热偶、N型电热偶、S型电热偶以及PT100铂电阻。相比于国外选用的高温热电偶的类型有所区别，国外要多B型热电偶以及R型热电偶。
（二）真空热处理炉
真空热处理即真空技术与热处理两个专业相结合的综合技术，是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的。真空热处理炉热效率高，可实现快速升温和降温，可实现无氧化、无脱碳、无渗碳，可去掉工件表面的磷屑，并有脱脂除气等作用，从而达到表面光亮净化的效果。
(三)原理
电偶的测温原理是基于1821年塞贝克发现的热电现象。把两种不同的导体或半导体材料A、B连接成闭环回路，并将它们的两个连接点，分别置于温度为T及T0（设T＞T0）的热源中，该回路内就会产生热电动势（简称热电势），可用EAB（T，T0）表示，这种现象即称作热电效应。
二.热电偶在真空热处理炉中的应用
（一）低温段（0---300摄氏度）间的应用
如果是这一低温段，就需要选择PT100铂电阻。虽然PT100铂电阻的大多性能都比较一般，可是在低温段之间能够满足设备所需的各种要求，同时它的价格上也比较有优势。当性能上需要更高的要求时，也就可以选择用K型电热偶以及N型电热偶。这个需要根据实际需求来进行合理的选择。
（二）中温段（300---1000摄氏度）
中温段需要选用的是K型热电偶和N型热电偶。以前，我国广泛选用标准型号的K型热电偶。主要是由于K型热电偶在进行中温段的测温能够很好的满足，同时它的价格也比较的优惠，因此，K型热电偶得到人们广泛的使用。随着科学技术的发展和进步，相关人员不断地进行研究探索，最近几年出现了N型热电偶。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆N型热电偶迅速在我国的真空热处理炉中发展起来。由于N型热电偶与K型热电偶在各个方面的指标以及性能都大同小异。与此同时，K型热电偶的不稳定电动势也被N型热电偶得以解决。除此之外，N型热电偶的价格更加优惠。因此，N型热电偶呈现出了更加优质的发展条件，渐渐会取代K型热电偶的应用。
（三）高温段（1000---1500摄氏度）
在高温段的真空热处理炉我国一般都会选择用S型热电偶。S型热电偶主要的使用特点就是温度高，同时它的性能较为优质，也是国际上标准的热电偶。目前，国外的市场上已经在使用R型热电偶，R型热电偶的性能要大大远超S型热电偶。目前国内还没大力推广R型热电偶，其主要的原因就是价格偏高，使用技术不够成熟，因此还是广泛采用较为传统的S型热电偶。
三. 针对热电偶保护管的选择与研究
（一）金属保护管
金属保护管事应用在1300摄氏度以下的真空热处理炉常用的一种保护管。它的材质一般采用不锈钢。不同的不锈钢运用于不同的温段。首先是0至600摄氏度需要使用201、301的不锈钢保护管；然后是600至1000摄氏度使用的热电偶需要使用304、316、321等等不锈钢保护管；最后是1000至1300摄氏度区间使用的热电偶需要采用3039、3030的不锈钢保护管。随着科技的进步以及相关研究人员的研究探索，新的合金保护管相应出现，也逐渐会进行试验和推广。
（二）非金属保护管
非金属保护管主要是以刚玉管为主，此外还有石墨管运用在温度更高的地方。因为刚玉管的接受温度可以在1800摄氏度，但是石墨可以高达3000摄氏度。在进行真空热处理炉的应用中，大多使用到的不同种类的金属保护管。由于金属保护管对于温度的反映比较灵活，误差极小。它也有其缺点就是不够耐高温，超过1300摄氏度就不要进行使用。如果要进行1300摄氏度以上是，那么就需要采用非金属保护管。因为非金属保护管比较耐高温，却对于温度的变化布恩那个及时反映出来。这样一来，不管什么样的保护管都存在弊端，我们需要根据实际需求，考虑各种因素后，进行合理的采用。此时，也就衍生出了一个比较新型的保护管，称作金属陶瓷保护管。金属陶瓷保护管综合了金属保护管和非金属保护管的优点，克服了相关的缺点，有很好的应用趋势。就目前来说还没得到推广，正在大力的试验中。
四.结束语
综上所述，在真空热处理炉中热电偶是非常重要的一个部件。它不仅仅是对于温度控制的关键，还是一种比较消耗的产品。因此，不管作为哪一种类型的真空处理炉，随着时间的流失，热电偶的测温精度也会慢慢下降。那么未来保证设备的有效测温以及控温精度达标，都会定时更新热电偶来促进它的正常运行和使用。因此，就需要我们选择优质并且合适的热电偶，先考虑它的性能再考虑其生产成本。任何事物的提升，都不会是单方面的努力。随着科学技术的发展，热地啊偶也在真空处理炉中得以广泛的应用。希望本文的介绍和分析，让我国广大的人们认识热电偶，为社会带来更多的经济效益，促进社会发展。然而由于个人所学知识以及经验的局限性，也没有考虑得很全面，希望能够凭借本文引起广大学者的关注。
参考文献
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[3]林正白,徐昌齐;热电偶测量磨削区温度时的动态特性[J];金刚石与磨料磨具工程;1981年04期
论文作者:王晨
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签：热电偶论文; 真空论文; 摄氏度论文; 温度论文; 测温论文; 非金属论文; 电热论文; 《科学与技术》2019年16期论文;