众所周知,热电偶的响应速度主要受其偶结点热惯性影响。同一材料体系下,偶结点越小,响应速度越快。
大部分快响应热电偶是通过不断减小偶丝的直径,提高偶结点焊接工艺,制造更小的偶结点来提高响应速度。某大学相关团队开展了爆炸场热电偶研究,做出来偶丝直径40微米的W-R3/25的瞬态热电偶,普通耐压上限500kPa,量程2300℃。但受偶丝加工工艺以及焊接水平限制,偶结点无法无限制缩小,其响应时间上限几乎很难再提升。同时,使用过程中偶结点必需始终裸露在热场中,极容易受到爆炸、破片、脉冲压力、高速冲刷气流等环境影响,导致传感器损坏失效,甚至无法获得完整的温度变化曲线。该结构传感器仅适用于低冲击压力等较为平和的测试环境中使用,且多为一次性使用,单次使用成本高。
介于裸露型热电偶的缺点,无锡赛恩诺测控科技有限公司研制了SNC2300-300系列侵蚀型快响应热电偶。与裸露型偶结点型传感器通过焊接形成偶结点不同,侵蚀型自更新热电偶将微米级的热电偶的正负极材料保护在外壳中,通过特殊的弱连接加工工艺,形成0.1mm级的偶结点,其响应时间可达到50μs-20ms,在温度响应速度上实现了质的飞升,耐瞬时高压300MPa。

两种结构快响应热电偶性能比较
指标 | 裸露偶结点型热电偶 | 侵蚀型热电偶 |
响应时间 | 50ms级 | 50μs-20ms |
抗瞬时冲击能力 | ≤70MPa | ≥300MPa |
防破片能力 | 弱 | 强 |
使用寿命 | 单次使用 | 可重复使用上百次 |
测量结果一致性 | 低(受焊接工艺影响) | 高 |
价格 | 低 | 高 |
单次使用效费比 | 高 | 低 |



