许多用户对热电偶的使用寿命没有概念，甚至业内许多人对此印象也极其模糊。我国标准中仅对稳定性有要求。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判断，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，装配式热电偶的热电极丝外通常有保护管，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。

1 贵金属热电偶的劣化

贵金属热电偶与廉金属热电偶相比，具有熔点高、抗氧化、化学性能稳定等优点。因此，广泛用于高温领域。但是贵金属在高温下同样也要发生劣化。

1.1

使用温度当t﹥1400℃时，铂将发生再结晶，不仅使偶丝抗拉强度下降。而且，会增加气体沿晶粒间

界污染的可能性。因此，对S 型热电偶而言，长期使用温度不宜超过1400℃。

1.2

使用气氛1）在清洁空气、NO2 及CO2 等场合，可安全使用。2）在高温真空条件下S 型热电偶的铂极受铑蒸气污染引起热电动势降低，是其主要问题。因此在高温真空条件下，不能用裸丝形式长期使用。必须加保护管，才勉强用于真空场合。 3）还原性气氛①由于H2 的原子半径很小，渗透力*。在高温下几乎可以渗透所有的保护管，既可以使Pt 发生氢脆，又能同铂反应，降低其熔点。②碳或碳化物的存在，可与铂反应生成碳化铂等铂的碳化物而变脆。③如果耐火材料中含有Se、P、S、As、Pb、Al、Zn、Cd、Sn 等元素的化合物，将被还原性气体还原，并同Pt 生成化合物或低熔点合金。致使Pt 迅速变脆或断线。贵金属热电偶同劣质耐火材料接触，将由于上述原因被玷污。而且，温度越高，反应越激烈。可污染Pt 的金属还有：Ni、Fe、Cu、Co、Cr、Mn 等，它们将影响贵金属热电偶的热电势，其方向随金属而各异。作者曾发现沈阳冶炼厂铅反射炉用S 型热电偶，因被硒玷污而在低温下熔断的事实。卤族元素同F2、Cl 2、Br 2 气体及碱金属氯化物激烈反应液化石油气（LPG）在高温下发生气体渗碳，并与CO 生成羰基而变脆Cu 可与Cu 形成合金降低熔点，并使热电动势极大地减少Rh 急速降低熔点而断线，或形成金属间化合物铂铹合金而脆化断线Zn 、Cd 形成很脆的低熔点合金而断线，渗透性强即使是双层保护管也能透过AL 在高温还原气氛中，同Pt 形成很脆的低熔点合金而断线As 极少量的As 存在，将形成低熔点化合物而挥发，并使合金变脆Ca 在高温还原性气氛中，因合金化而玷污Pt，对纯Pt 而言其电动势将增大Si在还原气氛及高温空气中，Si 同Pt 形成非常脆的Pt5 Si2 低熔点化合物，因其熔点低而断线。

2 廉金属热电偶的劣化

 K 型热电偶的劣化与Ni-Cr 极的表面状态关系极大，因此，可根据表面状态的不同，分为正常劣化与异常劣化两种。劣化原因不同，对热电动势的影响也不同，方向恰好相反。正常劣化的方向为正，异常劣化方向为负。

 2.1 正常劣化

Ni-Cr 热电极丝表面形成致密的Cr2O3 保护膜，对其内部合金具有很好的保护作用，劣化进程很缓慢，使其热电动势向正方向变化，即温度示值向偏高方向发展。

 2.2 异常劣化

由热电偶生产工艺不当引起的劣化，没能在表面全部生成Cr2O3 保护膜，而生成部分具有尖晶石结构的复合氧化物NiCr2O4，NiCr2O4 与Cr2O3 相比，组织较疏松与热电极丝的结合也不牢固，因此，在高温下使用时，氧化速度很快。而且，在升降温过程中，氧化膜也将发生龟裂或剥离脱落，从而进一步促进氧化。结果在极短时间内通过zui高点，向负的方向变化，即向温度偏低方向变化。

2.3 使用条件不适引起的劣化

 2.3.1 铬的选择性氧化，在氧分压较低的情况下，镍铬极中的铬会发生选择性氧化，使表面出现绿色的氧化层，通常称为“绿蚀”。在高温下，铬的正极发生择优氧化。这种铬含量的降低而引起的热电势偏差，已成为K型热电偶长期使用的限制因素。如果采用的气体很纯，由于系统中不含氧，可以延长热电偶的使用寿命。但是，如果热电偶丝的表面上已有氧化层时，仍会为铬的选择性氧化提供足够的氧。因此，在非氧化性气氛中应用时，要采用干净、抛光的偶丝。同时，应尽可能避免在带有微量氧的惰性气体或氧分压很低的空气中使用。当保护管的长度与管径的比值较大时（即保护管较细时），由于空气循环不良，造成缺氧状态，其残存的氧仍可为铬的选择性氧化提供条件。为此，可采用增大保护管直径或采用吸气剂来防止氧化。作者采用实体化密封结构也可以达到上述目的。

2.3.2 选择性氧化的判断。K型热电偶正极发生选择性氧化与否，可通过如下现象很容易作出判断 1)正常热电极丝表面具有银灰色金属光泽（未进行氧化处理）。氧化后在表面或表层下有绿色鳞片生成。2)如果弯曲热电极丝，因选择性氧化部分变脆，其表面将产生龟裂。3)正极本无磁性，氧化后也带有磁性。4)热电动势在很短时间内，将产生10～100℃的负偏差。

2.3.3 还原性气氛的影响。有人把直径0.5mm 的K 型热电偶放入还原性气氛（80%H2、15%CO、5%CO2）中，在温度为900℃下，试验1500 小时，结果表明，在高温下渗碳和镍铬极选择性氧化而导致的铬浓度降低，是K 型热电偶劣化的主要原因。在此还原性气氛中，镍铬极表面因游离碳析出，而发生龟裂和表层脱落，内部氧化也随着迅速进行，铬的浓度明显降低，并使偶丝变脆，只经500 小时就产生断线。

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