■ 熱電対について: 熱電対の種類と特徴

種類と特徴
 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。
 以下にJIS規格熱電対と、代表的な規格外熱電対の種類と特徴を示します。
 JIS規格熱電対
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 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。
 過熱使用限度とは、必要上やむを得ない場合に、短時間使用できる温度の限度をいう。

 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。


素線の種類と素線径別使用温度範囲 (JIS規格熱電対)
種類の
記号
構成材料 素線径 [mm] 常用限度 [℃] 過熱使用限度 [℃]
+脚 -脚
K (クロメル) (アルメル) 0.65 650 850
1.00 750 950
1.60 850 1050
2.30 900 1100
3.20 1000 1200
J (コンスタンタン) 0.65 400 500
1.00 450 550
1.60 500 650
2.30 550 750
3.20 600 750
T (コンスタンタン) 0.32 200 250
0.65 200 250
1.00 250 300
1.60 300 350
E (クロメル) (コンスタンタン) 0.65 450 500
1.00 500 550
1.60 550 600
2.30 600 750
3.20 700 800
N (ナイクロシル) (ナイシル) 0.65 850 900
1.00 950 1000
1.60 1050 1100
2.30 1100 1150
3.20 1200 1250
R ロジウム13%を含む白金ロジウム合金 白金 0.50 1400 1600
S ロジウム10%を含む白金ロジウム合金 白金 0.50 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 0.50 1500 1700
 過熱使用限度とは、必要上やむを得ない場合に、短時間使用できる温度の限度をいう。


許容差 (JIS規格熱電対)
種類の
記号
許容差の分類
クラス1 クラス2 クラス3
K 温度範囲
許容差
-40 ℃以上+375℃未満
±1.5℃
-40℃以上+333℃未満
±2.5℃
-167℃以上+40 ℃未満
±2.5℃
温度範囲
許容差
+375℃以上+1100℃未満
±0.004・|t|
+333℃以上+1200℃未満
±0.0075・|t|
-200℃以上-167℃未満
±0.015・|t|
旧階級 0.4級 0.75級 1.5級
J 温度範囲
許容差
-40 ℃以上+375℃未満
±1.5℃
-40℃以上+333℃未満
±2.5℃
温度範囲
許容差
+375℃以上+750℃未満
±0.004・|t|
+333℃以上+750℃未満
±0.0075・|t|
旧階級 0.4級 0.75級
T 温度範囲
許容差
-40 ℃以上+125℃未満
±0.5℃
-40℃以上+133℃未満
±1℃
-67 ℃以上+40 ℃未満
±1℃
温度範囲
許容差
+125℃以上+350℃未満
±0.004・|t|
+133℃以上+350℃未満
±0.0075・|t|
-200℃以上-67℃未満
±0.015・|t|
旧階級 0.4級 0.75級 1.5級
E 温度範囲
許容差
-40 ℃以上+375℃未満
±1.5℃
-40 ℃以上+333℃未満
±2.5℃
-167℃以上+40 ℃未満
±2.5℃
温度範囲
許容差
+375℃以上+800℃未満
±0.004・|t|
+333℃以上+900℃未満
±0.0075・|t|
-200℃以上-167℃未満
±0.015・|t|
旧階級 0.4級 0.75級 1.5級
N 温度範囲
許容差
-40 ℃以上+375℃未満
±1.5℃
-40 ℃以上+333℃未満
±2.5℃
-167℃以上-40 ℃未満
±2.5℃
温度範囲
許容差
+375℃以上+1100 ℃未満
±0.004・|t|
+333℃以上+1200℃未満
±0.0075・|t|
-200℃以上-167℃未満
±0.015・|t|
旧階級
R, S 温度範囲
許容差
0 ℃以上+1100℃未満
±1℃
0 ℃以上+600℃未満
±1.5℃
温度範囲
許容差
+600℃以上+1600℃未満
±0.0025・|t|
旧階級 0.25級
B 温度範囲
許容差
+600℃以上+800℃未満
±4℃
温度範囲
許容差
+600℃以上+1700℃未満
±0.0025・|t|
+800℃以上+1700 ℃未満
±0.015・|t|
旧階級 0.5級
 |t|は、測定温度の+、-の記号に無関係な温度(℃)で示される値である。