K型热电偶

定义与分度号

K型热电偶是标准化廉金属热电偶的一种，分度号为K，正极（KP）名义成分为Ni:Cr=90:10（镍铬），负极（KN）名义成分为Ni:Si=97:3（镍硅）。其热电动势-温度关系由标准分度表规定，参考端温度为0℃。

测温原理与热电动势

热电偶基于热电效应工作：两种不同导体组成闭合回路，当测量端与参考端温度不同时产生热电动势，其大小是两端温度的函数。K型热电偶的热电动势E(t,0)随测量端温度t升高而增大，在-200~1300℃范围内近似线性，灵敏度约为0.04mV/℃量级（由分度表数据体现）。

测温范围与允许偏差

K型热电偶长期使用温度范围为-200~1300℃。标准化热电偶按精度分为I、II、III级，不同等级在不同温度下允许偏差不同（如±1.5℃或±0.25%t等），具体数值由标准分度表规定。

性能特点

K型热电偶具有以下优点：线性度好、热电势大、灵敏度高、稳定性与复现性好、抗氧化性强、价格低廉。其用量相当于其他热电偶的总和，是使用量最大的廉金属热电偶。

使用气氛限制

K型热电偶适用于氧化性和惰性气氛。不能在高温下直接用于硫、还原性或还原/氧化交替气氛中，也不适用于真空环境。

冷端处理与分度表使用

当参考端温度不为0℃时，需进行冷端补偿。常用方法包括：冰点槽冷端恒温法（0℃）、冷端温度校正法（计算修正）、仪表零点调整法、补偿电桥自动补偿法。冷端温度校正法公式为：E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)，其中t0为冷端实际温度，E(t,t0)为仪表测出的热电动势，E(t0,0)由分度表查得。自动补偿法利用不平衡电桥产生补偿电压UAB，使EAB(t,t0)+UAB保持恒定，适用于连续测量。

与其他标准化热电偶的对比

标准化热电偶包括S、R、B、K、N、E、T、J等类型。S、R、B型为贵金属热电偶，精度高、稳定性好，可作标准，但价格高，不适用于还原性气氛；B型适于1000℃以上高温，但低温灵敏度低且线性差。N、K型为廉金属热电偶，线性好，抗氧化性能分别优于1200℃和1000℃，但均不适用于还原性气氛且时效变化较大。E型灵敏度最高，两极非磁性，但热导率低有滞后现象。J型可用于还原性气氛，热电动势较K型高20%左右，但铁正极易生锈。T型低温特性好，线性好，但使用温度低且铜正极易氧化。

表中温度范围、长期或短期使用温度及允许偏差依赖热电极直径、保护结构、气氛与具体等级，不能把不同型号曲线统一外推到1000℃或1800℃。标准化互换指在规定允差内可互换，不表示不同实物的输出完全相同；材料本身也不能决定探头整体响应时间。