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各種情報＞Q&A | update 2009/3/4 |
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［基本的なこと］
Question [疑問点]
Answer [回答]| 異なる材料の2本の金属線を接続して１つの回路（熱電対）をつくり、ふたつの接点に温度差を与えると、回路に電圧が発生するという現象がおきます。この現象は、1821年にドイツの物理学者トーマス・ゼーベックによって発見され、ゼーベック効果と呼ばれています。 |
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| 片端を開放すれば、電位差（熱起電力）の形で検出することが可能です。 |
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| 熱起電力は、組み合わせる金属の種類と両接点の温度差には依存するものの、構成するふたつの金属の形状と大きさには関係しないため、この現象を利用した多くの温度検出端が開発されました。一般にこの現象を利用した温度検出端を熱電対といいます。 |
熱電対の特長は?
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熱電対は、中高温領域を中心に、最も多く用いられている温度センサーで以下の特長があります。
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熱電対の種類は?
JISやIECなど規格に規定されているものの他、規定されていないものを含めると数十種類があるとされています。また、新しい種類の熱電対の研究も、各国で多く行われております。JIS規格熱電対
以下にJIS規格熱電対と、代表的なJIS規格外熱電対の種類と特徴を示します。
| 種類の 記号 |
構成材料 | 使用温度 範囲 |
過熱使用 限度 |
>特徴 | |
| ＋脚 | −脚 | ||||
| Ｋ | ニッケルおよびクロムを主とした合金 （クロメル） |
ニッケルを主とした合金 （アルメル） |
-200℃ 〜1000℃ |
1200℃ | 温度と熱起電力との関係が直線的であり、工業用として最も多く使用されている。 |
| Ｊ | 鉄 | 銅およびニッケルを主とした合金 （コンスタンタン） |
0℃ 〜 600℃ |
750℃ | Ｅ熱電対に次いで熱起電力特性高く、工業用として中温域で使用されている。 |
| Ｔ | 銅 | 銅およびニッケルを主とした合金 （コンスタンタン） |
-200℃ 〜 300℃ |
350℃ | 電気抵抗が小さく、熱起電力が安定しており、低温での精密測定に広く利用されている。 |
| Ｅ | ニッケルおよびクロムを主とした合金 （クロメル） |
銅およびニッケルを主とした合金 （コンスタンタン） |
-200℃ 〜 700℃ |
800℃ | ＪＩＳに定められた熱電対の中で最も高い熱起電力特性を有している。 |
| Ｎ | ニッケル、クロムおよびシリコンを主とした合金 （ナイクロシル） |
ニッケルおよびシリコンを主とした合金 （ナイシル） |
-200℃ 〜1200℃ |
1250℃ | 低温から高温まで、広い範囲にわたって熱起電力が安定している。 |
| Ｒ | ロジウム13%を含む白金ロジウム合金 | 白金 | 0℃ 〜1400℃ |
1600℃ | 高温での不活性ガスおよび、酸化雰囲気での精密測定に適している。精度が良くバラツキや劣化が少ないため、標準熱電対として利用されている。 |
| Ｓ | ロジウム10%を含む白金ロジウム合金 | 白金 | 0℃ 〜1400℃ |
1600℃ | |
| Ｂ | ロジウム30%を含む白金ロジウム合金 | ロジウム6%を含む白金ロジウム合金 | 0℃ 〜1500℃ |
1700℃ | ＪＩＳに規定された熱電対で最も使用温度が高い熱電対。 |
JIS規格外の熱電対
| 名称 | 構成材料 | 使用温度 範囲 |
最高使用 温度 |
>特徴 | |
| ＋脚 | −脚 | ||||
| 金鉄・クロメル （ＡＦ） |
ニッケルおよびクロムを主とした合金 （クロメル） |
鉄0.07%を含む金鉄合金 | -269℃ 〜30℃ |
− | 極低温測定に最適な熱電対。 |
| イリジウム・ロジウム | ロジウム50%を含むイリジウム・ロジウム合金 | イリジウム | 1100℃ 〜2000℃ |
2100℃ | 真空・不活性ガス、およびやや酸化雰囲気に適する。イリジウムの蒸発による汚染がある。もろい。 |
| タングステン・レニウム | レニウム5%を含むタングステン・レニウム合金 | レニウム26%を含むタングステン・レニウム合金 | 0℃ 〜2400℃ |
3000℃ | 還元雰囲気、不活性ガス、水素気体に適する。もろい。 |
| ニッケル・モリブデン | モリブデン18%を含むニッケルモリブデン合金 | ニッケル | 0℃ 〜1200℃ |
1250℃ | 還元雰囲気中で使用できる。 熱起電力が大きい。 |
| プラチネル | パラジウム、白金および金を主とした合金 | 金およびパラジウムを主とした合金 | 0℃ 〜1100℃ |
1300℃ | 耐摩耗性が高い。熱起電力はＫ熱電対とほぼ同じ。 |
 Q&Aキットの、「熱電対の基本」には、更に詳しい説明があります。−熱電対とは？− −熱電対の特長− −熱電対による温度計測− −温度補償− −補償導線− |
★★ 熱電対について、もっと知りたい ★★
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