Obično korišteni termoelementi mogu se podijeliti u dvije kategorije: standardni termoelementi i nestandardni termoelementi. Standardni termoelement se odnosi na termopar čiji nacionalni standard specificira odnos između njegovog termoelektričnog potencijala i temperature, dozvoljenu grešku i ima jedinstveni standardni mjerač gradacije. Ima odgovarajući instrument za prikaz za odabir. Nestandardizovani termoparovi su inferiorni u odnosu na standardizovane termoelemente po obimu upotrebe ili po redu veličine, a generalno ne postoji jedinstvena indeksna tabela, koja se uglavnom koristi za merenje u nekim posebnim prilikama. Od 1. januara 1988. u mojoj zemlji, termoelementi i toplotni otpori su proizvedeni u skladu sa međunarodnim standardima IEC, a sedam standardizovanih termoparova, S, B, E, K, R, J i T, označeno je kao jedinstveni termoelement moje zemlje dizajn termoparova.
Indeksni brojevi termoparova su uglavnom S, R, B, N, K, E, J, T i tako dalje. Među njima, S, R, B pripadaju termoelementima od plemenitih metala, a N, K, E, J, T spadaju u termoelemente od jeftinih metala:
S platina rodijum 10 čista platina
R platina rodijum 13 čista platina
B platina rodijum 30 platina rodijum 6
K nikl hrom nikl silicijum
T čisti bakar bakar nikal
J gvožđe bakar nikal
N Ni-Cr-Si Ni-Si
E nikl-hrom bakar-nikl
1. (S-tip termoelementa) platina rodij 10-platina termoelement
Platina rodijum 10-platina termoelement (termopar S-tipa) je termoelement od plemenitih metala. Prečnik parne žice je 0,5 mm, a dozvoljeno odstupanje je -0,015 mm. Nominalni hemijski sastav pozitivne elektrode (SP) je legura platine i rodijuma, koja sadrži 10% rodijuma, 90% platine, a negativna elektroda (SN) je čista platina. Uobičajeno poznat kao pojedinačni platinasti rodijum termopar. Maksimalna dugoročna temperatura upotrebe ovog termoelementa je 1300℃, a kratkoročna maksimalna temperatura upotrebe je 1600℃.
2. (termopar tipa R) platina rodijum 13-platina termoelement
Platina rodijum 13-platina termoelement (termopar tipa R) je termopar od plemenitih metala. Prečnik parne žice je 0,5 mm, a dozvoljeno odstupanje je -0,015 mm. Nominalni hemijski sastav pozitivne elektrode (RP) je legura platina-rodijum, koja sadrži 13% rodijuma, 87% platine, a negativna elektroda (RN) je čista platina. Maksimalna radna temperatura je 1300°C, a kratkoročna maksimalna radna temperatura je 1600°C.
3. (termopar B tipa) platina rodij 30-platina rodij 6 termopar
Platina rodijum 30-platina rodijum 6 termoelement (termopar tipa B) je termopar od plemenitih metala. Prečnik parne žice je 0,5 mm, a dozvoljeno odstupanje je -0,015 mm. Nominalni hemijski sastav pozitivne elektrode (BP) je legura platina-rodijum, koja sadrži 30% rodijuma i 70% platine, a negativna elektroda (BN) je legura platina-rodijum. Sadržaj rodijuma je 6%, pa se obično naziva dvostrukim platinastim rodijumskim termoelementom. Maksimalna dugoročna temperatura upotrebe ovog termoelementa je 1600℃, a kratkoročna maksimalna temperatura upotrebe je 1800℃.
Termoparovi S, R i B imaju najveću preciznost, najbolju stabilnost, širok raspon mjerenja temperature i dug radni vijek među serijama termoelemenata. Ima dobra fizička i hemijska svojstva, stabilnost termoelektričnog potencijala i dobru otpornost na oksidaciju na visokim temperaturama, a pogodan je za oksidacione i inertne atmosfere. Nedostaci ova tri tipa termoparova su termoelektrični potencijal, koji ima nisku stopu termoelektričnog potencijala, nisko očitavanje osjetljivosti, smanjenu mehaničku čvrstoću na visokim temperaturama i vrlo je osjetljiv na zagađenje, a materijali od plemenitih metala su skupi, pa se jednokratni investicija je relativno velika.
4. (termopar K-tipa) Ni-Cr-Ni-Si termopar
Nikl-hrom-nikl-silicijum termoelement (termopar K-tipa) je trenutno najveća količina jeftinog metalnog termoelementa, a njegova količina je zbir ostalih termoparova. Nominalni hemijski sastav pozitivne elektrode (KP) je: Ni:Cr=90:10, nominalni hemijski sastav negativne elektrode (KN) je: Ni:Si=97:3, a njena radna temperatura je -200~ 1300℃.
5. (Termopar N-tipa) Ni-Cr-Si-Ni-Si termopar
Nikl-hrom-silicijum-nikl-silicijum termoelement (termopar N-tipa) je jeftin metalni termoelement. To je vrsta najnovijeg međunarodnog standardiziranog termoelementa. Uspješno ga je razvila laboratorija Ministarstva odbrane Australije početkom 1970-ih. Prevazilazi termoelement K-tipa. Dva bitna nedostatka para: Termoelektromotorna sila termoelementa tipa K je nestabilna zbog kratkog dometa legure nikl-hrom između 300 i 500℃; termoelektromotorna sila uzrokovana preferencijalnom oksidacijom legure nikl-hrom na oko 800℃ Nestabilna. Nominalni hemijski sastav pozitivne elektrode (NP) je: Ni:Cr:Si=84,4:14,2:1,4, a nominalni hemijski sastav negativne elektrode (NN) je: Ni:Si:Mg=95,5:4,4:0,1 , a njegova radna temperatura je -200 ~1300°C.
K i N termoelementi imaju prednosti dobre linearnosti, velike termoelektromotorne sile, visoke osjetljivosti, dobre stabilnosti i uniformnosti, jake otpornosti na oksidaciju, niske cijene i ne podliježu narudžbi kratkog dometa, a njihove sveobuhvatne performanse su odlične. K-tip termoelement je vrsta termoelementa sa obećavajućom budućnošću. Ove dvije vrste termoparova ne mogu se direktno koristiti u sumporu, redukciji ili redukciji, oksidirajućim alternativnim atmosferama i vakuumu na visokim temperaturama, niti se preporučuju za upotrebu u slabo oksidirajućim atmosferama.
6. (termopar E tipa) nikl-hrom-bakar-nikl termopar
Nikl-hrom-bakar-nikl termoelement (termopar tipa E), poznat i kao termopar nikl-hrom-konstantan, takođe je vrsta jeftinog metalnog termoelementa. Pozitivna elektroda (EP) je: legura nikl-hrom 10, hemijski sastav je isti kao kod KP, negativna elektroda (EN) je legura bakra i nikla nominalnog hemijskog sastava: 55% bakra, 45% nikla i mala količina mangana, kobalta, gvožđa i drugih elemenata. Radna temperatura ovog termoelementa je -200~900℃.
Termopar E-tipa ima najveću termoelektromotornu silu i najveću osjetljivost među svim termoelementima. Pogodan je za izradu termoelementa za mjerenje malih temperaturnih promjena. Nije jako osjetljiv na koroziju u atmosferi visoke vlažnosti i pogodan je za okruženja s visokom vlažnošću. E termoelement također ima prednosti dobre stabilnosti, bolje otpornosti na oksidaciju od bakar-konstantan i željezo-konstantan termoelementa i niske cijene. Može se koristiti u oksidirajućim i inertnim atmosferama i naširoko ga koriste korisnici. Termoparovi tipa E ne mogu se direktno koristiti za sumpor na visokim temperaturama, a ujednačenost termoelektričnog potencijala je loša u redukcionoj atmosferi.
7. (termopar J-tipa) termoelement željezo-bakar-nikl
Gvožđe-bakar-nikl termoelement (termopar J-tipa), poznat i kao termopar gvožđe-konstantan, je takođe jeftin metalni termoelement. Nominalni hemijski sastav njegove pozitivne elektrode (JP) je čisto željezo, a negativna elektroda (JN) je legura bakra i nikla, koja se često nejasno naziva konstantan. Njegov nominalni hemijski sastav je: 55% bakra, 45% nikla i mala količina. Ali veoma važni elementi kao što su mangan, kobalt, gvožđe itd., iako se naziva konstantan, razlikuje se od konstantana nikl-hrom- konstantan i bakar-konstantan, tako da se EN i TN ne mogu koristiti za njegovu zamjenu. Temperaturni opseg mjerenja pokrivenosti termoelementa željezo-konstantan je -200~1200℃, ali temperaturni raspon koji se obično koristi je 0~750℃.
