Fe-CuNi熱電偶，也稱為J型熱電偶，以其在中溫范圍內(nèi)的穩(wěn)定性能而廣受認(rèn)可。該熱電偶由鐵正極（Fe）和一種特定的Constantan合金（即JN合金）負(fù)極構(gòu)成，表現(xiàn)出獨特的性質(zhì)，適用于各種工業(yè)應(yīng)用。需要注意的是，盡管存在其他Constantan合金（如EN和TN），JN合金提供了特定的電動勢（EMF）輸出曲線，不可與其他Constantan合金互換，從而確保了J型熱電偶的精確度。
成分和結(jié)構(gòu)
J型熱電偶的正極為純鐵（Fe），而負(fù)極則采用銅鎳合金（JN合金），該合金的銅和鎳的比例約為55%和45%。下表展示了其主要的化學(xué)成分：
類型 | Ni (%) | Cu (%) | Mn (%) | Si (%) | Fe (%) |
Fe JP | — | — | — | — | 100 |
CuNi JN | 45 | 55 | — | — | — |
使用溫度范圍
Fe-CuNi J型熱電偶的建議工作溫度范圍為-210°C至1200°C。然而，為了避免鐵發(fā)生脆化，其實際使用范圍通常限制在0°C至750°C。這一范圍適用于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用，能夠有效延長熱電偶的使用壽命。
電動勢（EMF）輸出
當(dāng)以鉑（Pt）為參考溫度0°C時，J型熱電偶在不同溫度下的電動勢（EMF）輸出如下：
溫度 (°C) | EMF (mV) 范圍 |
100 | 5.207 - 5.331 |
200 | 10.717 - 10.841 |
300 | 16.244 - 16.410 |
400 | 21.760 - 21.936 |
600 | 32.956 - 33.236 |
這些數(shù)據(jù)證實了J型熱電偶在寬溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性和可靠性。
物理特性
J型熱電偶中各個電極的物理屬性對其性能有著重要影響，包括以下內(nèi)容：
屬性 | JP | JN |
密度 (g/cm3, 20°C) | 7.8 | 8.9 |
熔點 (°C) | 1407 | 1220 |
抗拉強(qiáng)度 (MPa) | ≥240 | ≥390 |
延伸率 (%) | ≥20 | ≥25 |
電阻率 (μΩ·m, 20°C) | 0.12 | 0.49 |
這些物理特性突顯了J型熱電偶的耐用性和功能性，特別是在要求高精度和穩(wěn)定性的溫度測量環(huán)境中表現(xiàn)出色。
標(biāo)準(zhǔn)和兼容性
J型熱電偶符合IEC60584-1標(biāo)準(zhǔn)，確保了其在全球范圍內(nèi)的質(zhì)量和性能一致性，適用于各種工業(yè)應(yīng)用。
總而言之，F(xiàn)e-CuNi（J型）熱電偶憑借其特定的EMF特性、耐用性和適用溫度范圍，成為中溫應(yīng)用的理想選擇，特別適用于0-750°C的溫度范圍。其獨特的成分和可靠的輸出，使其在工業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域都廣受信賴。