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真空焼結炉で 1650°C を維持するのは、タイプ K 熱電対の能力をはるかに超えています。ニッケルクロム合金ワイヤとニッケルアルミニウム合金ワイヤは 1400℃ 近くで溶け、出力はそれよりかなり前にドリフトします。あ タイプ B 熱電対 は、そのゾーン向けに構築されています。標準的な熱電対の中で最も高い連続温度定格である 1700℃ を備え、短期的には 1820℃ までの性能を備えています。また、2 本のプラチナ ロジウム レッグは、卑金属センサーを早期に終了させる粒子の成長に抵抗します。
タイプ B 熱電対とは: 構成と出力
タイプ B 熱電対は、その材料ペアによって定義される貴金属温度センサーです。プラチナ-30% ロジウムのプラス レッグとプラチナ-6% ロジウムのマイナス レッグで、IEC 60584 および ASTM E230 に基づいて標準化されています。ゼーベック効果を通じて DC 電圧を生成します。測定ジャンクションが発熱すると、2 つの合金脚の差によって EMF が発生し、機器はそれを温度測定値に変換します。
定義
タイプ B 熱電対は、プラスの脚がプラチナ - 30% ロジウム、マイナスの脚がプラチナ - 6% ロジウムである温度センサーです。これは、実用範囲が 1820℃ に及ぶ唯一の標準熱電対タイプです。
構造は簡単です。2 本のワイヤが測定接点で溶接され、2 穴の高純度アルミナ絶縁体に通され、金属またはセラミックのシースで保護されています。接合部は、高速ガス測定のために露出したり、中程度の応答のために接地したり、電気絶縁のために非接地にすることができます。出力は非線形曲線に従います。
- 0℃：0.000mV
- 600℃：1.792mV
- 1000℃：4.833mV
- 1400℃：8.952mV
- 1800℃：13.585mV
際立った特徴は、ローエンドの平坦な領域です。0°C ～ 42°C の間で、出力は 3 µV 未満に留まります。
タイプ B 熱電対の温度範囲、EMF、および精度
連続使用には 600°C ～ 1700℃ のタイプ B 熱電対を使用しますが、1800 ～ 1820°C までの短時間の変動は許容されます。 600°C 未満では出力が非常に小さいため、測定の不確実性が急速に高まります。 1700°C を超えると、ロジウムの移行と粒子の成長によりワイヤの寿命が短くなります。
標準タイプ B 参照表、接合部 0°C からのおおよその EMF 値。
精度はグレードによって異なります。標準誤差限界は、通常、測定温度の ±0.5% として見積もられます。特級は公差を読み値の±0.25%まで厳しくしています。炉の認定および校正作業の場合、特別グレードを指定すると、測定チェーンからセンサーの不確実性のほとんどが除去されます。
設計上の結果: 室温の EMF は本質的にゼロであるため、B 型熱電対には冷接点補償や等温端子台は必要ありません。長いケーブル配線では、終端温度が 50°C 未満に保たれる限り、標準の銅線を高価な B タイプ延長ケーブルに置き換えることができます。
タイプ B 熱電対の利点と制限
タイプ B は、1400℃ を超えるプロセスが実行される場合はどこでも使用できます。これは、そのレベルの卑金属熱電対よりも耐久性が高いためです。低温では出力が低く、材料コストがタイプ N または K よりも数倍高いという制限があります。
利点
- すべての標準熱電対の最高温度定格: 連続 1700°C、短期 1820°C。
- 50℃以下では冷接点補償は必要ありません。
- どちらの脚もプラチナとロジウムの合金であるため、タイプ R および S の純粋なプラチナ脚よりも粒子の成長と機械的疲労の進行が遅くなります。
- 酸化雰囲気下でも安定した再現可能な出力。
- ガラス、セラミック、真空炉の使用における長期にわたる校正安定性。
制限事項
- ゼーベック係数は 600°C でわずか約 5 ～ 6 µV/°C であるため、それ以下の精度は低くなります。
- ロジウム含有量が高いため、標準的な熱電対タイプの中で最も高価です。
- カーボン、シリコン、金属の蒸気がワイヤを汚染します。還元および浸炭雰囲気では密閉された保護が必要です。
- ワイヤーは高温サイクルを繰り返すと硬化し、脆くなります。
- 機器端が 50°C を超える場合、延長ケーブルは高価になります。
結論: 1400°C 以上では、タイプ B が最も信頼性の高い標準オプションです。 600°C 未満では、この作業には不適切なツールとなります。
タイプ B 対タイプ R およびタイプ S: 貴金属族の比較
タイプ B は、プラチナ-ロジウムファミリーの高温スペシャリストです。タイプ R および S は、0 ～ 1400 °C の範囲でより高い感度を実現しますが、純プラチナの脚により有効限界が 1600 °C 付近に制限され、冷接点補償が必要になります。
| プロパティ | タイプB | タイプR | タイプS |
| ポジティブレッグ | Pt-30%Rh | Pt-13%Rh | Pt-10%Rh |
| ネガティブレッグ | Pt-6%Rh | 純プラチナ | 純プラチナ |
| 連続最大値 | 1700°C | 1400°C | 1400°C |
| 短期最大値 | 1820°C | 1600℃ | 1600℃ |
| 1000℃での起電力 | 4.83mV | 10.51mV | 9.59mV |
| 冷接点補償 | 50℃以下では不要 | 必須 | 必須 |
| ベストフィット | 1400℃以上 | 0～1400℃の高精度 | 0～1400℃の校正 |
センサーの寿命のほとんどが 1400°C を超える温度で持続する場合、タイプ B が最も長い耐用年数と最も簡単な配線を提供します。プロセスが 200°C ～ 1300°C でサイクルする場合、タイプ R または S は約 2 倍の出力を提供し、これにより分解能が向上します。
高温用白金ロジウム熱電対タイプ S、R、および B Pt-Rh 熱電対には、1800°C までの高温測定用のタイプ S、R、および B があり、タイプ B は 1400°C を超える持続温度に最適です。 製品を見る→ つまり、極端な温度ヘッドルームにはタイプ B を選択し、中程度の感度には R または S を選択します。 Xinghua Yading Electric Heating Element Co., Ltd. は、電気加熱分野で 30 年の実績を持つメーカーで、3 つの校正すべてにセラミックまたは高融点金属シースを備えた S-B-R プラチナ - ロジウム熱電対を供給しています。
タイプ B 熱電対の選択と取り付け
タイプ B は、プロセスで要求される場合、つまり 1400°C を超える温度の持続が必要な場合にのみ指定してください。次に、シース、絶縁体、および取り付けを雰囲気に合わせます。早期故障の通常の原因は熱ではなく汚染であるからです。
最高プロセス温度を定義する ランピング中のオーバーシュートや制御障害の可能性が含まれます。定格 1600°C で 1750°C までの暴走帯域を備えた炉でもタイプ B に適合します。同じ義務がタイプRを破壊します。
雰囲気を特定します。 アルミナまたは白金ロジウムシースを使用すると、酸化性空気は安全です。真空はモリブデンまたはタンタルのシースに有利です。浸炭および水素雰囲気では、密閉された気密セラミック保護チューブが必要です。
ジャンクション構成を選択します。 露出した接合部はガス流中で最も速く反応します。接地された接合部は液体ガラスや溶融金属に適しています。接地されていない接合部は電気ノイズを遮断します。
配線を計画します。 50°C 未満では出力がほぼゼロになるため、接続ヘッドが低温に保たれていれば、機器への銅線は機能します。ヘッドが 50°C を超える可能性がある場合は、B タイプの延長ワイヤーを使用してください。
精度等級を設定します。 標準誤差限界値 (読み取り値の 0.5%) は、ほとんどの制御ループを満たします。炉の認定および校正標準には特別グレード (0.25%) が必要です。
調達メモ: 裸のタイプ B 要素は壊れやすいです。かしめられたシース、取り付けネジ、および端子ヘッドを備えた完全なアセンブリは、工場での取り扱いにも耐えられます。浸漬深さと保護管材質をご確認の上ご注文ください。
コスト効率の高い範囲の卑金属熱電対タイプ K、E、J、T、N -200°C ～ 1300°C をカバーする K、E、J、T、および N 熱電対を提供し、1000°C 未満の炉点に適しており、より高い出力と適切な精度を低コストで実現します。 製品を見る→ 同じ炉上の 1000°C 未満の測定点では、卑金属熱電対を使用するとコストが低く抑えられます。K/E/J/T/N ラインは、はるかに高い出力と十分な精度でその範囲をカバーします。
タイプ B を正当化するアプリケーション
タイプ B 熱電対は、卑金属タイプが数日以内に故障するプロセスや、R/S タイプが必要な温度に到達できないプロセスでのデフォルトの選択肢です。ガラス、真空炉、熱処理、校正という 4 つの使用例が際立っています。
- ガラスの溶解と成形: タンク温度 1450 ～ 1600°C、酸化槽雰囲気、キャンペーンは数か月で測定されました。
- 真空炉: モリブデンまたはタンタルのシースで要素を保護し、1500 ～ 1800°C で焼結およびろう付けサイクルを行います。
- 熱処理： ハイス鋼や特殊合金の焼き入れと焼きなましでは、価格よりもサイクル間の再現性が重要です。
- 校正と研究: 低温熱電対のチェックや熱分析システムの比較基準として使用されます。
1700°C 連続定格
1820°C 短期の最大値
10～12μV/℃ 1200℃以上の感度
3 µV 0～42℃のEMF
同じ工場の エンジニアリングチーム 特定の炉に合わせてタイプ B アセンブリのサイズを決定できます: 浸漬長さ、シースの材質、接合タイプ、精度グレード。
よくある質問
タイプ B 熱電対は 600°C 未満を確実に測定できますか?
いいえ、0°C ～ 42°C の間では出力は事実上ゼロであり、600°C での感度はわずか約 5 ～ 6 µV/°C です。約 600°C 未満では、タイプ K、N、または J 熱電対を使用すると、数分の 1 のコストで優れた分解能が得られます。
タイプ B 熱電対には冷接点補償が必要ですか?
いいえ。0°C ～ 42°C で生成される EMF は 3 µV 未満で、ほとんどの工業用機器のゼロ オフセットを下回ります。そのため、タイプ B では等温端子台と氷浴基準が不要です。
タイプ B 熱電対の最高温度は何度ですか?
連続 1700°C、短期間で 1820°C まで上昇。 1700℃を超えるとワイヤ内でロジウムが移動し、結晶粒の成長が加速するため、耐用年数は急速に短くなります。
タイプ B 熱電対は真空炉に適していますか?
はい、正しいシースを使用します。裸のプラチナロジウムワイヤーは金属蒸気によって損傷します。真空ではモリブデンまたはタンタル保護を使用し、浸炭または水素雰囲気では密閉アルミナ保護管を使用します。
