K型热电偶特性
K型热电偶具有广泛的工作温度适应性。其正极材料为镍铬，负极材料为镍硅，其中负极具有出色的导磁性，以至于可以被磁铁吸引，而正极则无此特性。这一差异可助于区分正负极。由于K型热电偶采用常规金属制造，因此其可在高温环境下稳定工作，并具有广泛的工作温度范围。
K 型热电偶的特性是，当磁性材料达到其居里点（约 185°C）时，它们的输出会发生偏差。K 型热电偶在有氧化环境中工作良好，温度高达 1260°C (2300°F)，其公差等级在 -40 至 375°C 之间为 ± 1.5 K。
K型热电偶本身没有特定的居里点温度。居里点是指磁性材料失去磁性的温度点，而K型热电偶是由镍铬合金（正极）和镍硅合金（负极）组成的温度传感器，其工作原理基于热电效应，与磁性无关。因此，K型热电偶没有居里点这一特性。不过，值得注意的是，K型热电偶的负极（镍硅合金）在150～200℃范围内可能会发生磁性转变，这一转变可能会影响热电偶在该温度范围内的性能，尤其是在磁场中使用时，可能会出现与时间无关的热电势干扰。但这一磁性转变与居里点的概念并不等同。
为什么选择 K 型热电偶
- 与其他热电偶相比，K 型热电偶的主要优势之一是它可以在恶劣的环境条件和各种大气条件下工作
- 它集成了铬镍合金和铝镍合金线材，温度范围为 -270°C 至 1260°C，最大温度范围内输出为 -6.4 至 9 mV。
- 由于温度范围广，也称为通用热电偶
- K 型比 J 型寿命更长，因为 J 型 Fe（铁）线氧化迅速，尤其是在较高温度下
- 它们价格低廉。
- 响应速度快
- 体积小，可靠。
- 通常可以用于 540 摄氏度以上的温度
K型热电偶的组成：在K型热电偶中，正极由90%的镍和10%的铬组成，负极由95%的镍、2%的铝、2%的锰和1%的硅组成。这是最常见的通用热电偶，灵敏度约为41µV/°C。
K型绝缘材料：在K型热电偶中，主要使用两种绝缘材料。首先是陶瓷珠绝缘材料，它是一种轻质绝缘产品。它由高纯度硅酸铝材料制成。它具有低热质量，这意味着它不蓄热，导热系数低，是一种极其有效的绝缘材料，因为它可以承受1260°C的高温，因此它是K型热电偶的最佳材料。
其次，采用了压实矿物绝缘层和外部金属护套（氧化镁）。氧化镁具有高绝缘强度，对温度变化反应迅速且非常耐用。其典型成分包括标准品质氧化镁（97%）以及高纯度氧化镁和氧化铝。
当热电偶需浸入液体、高湿度、腐蚀性气体或高压环境中时，建议为K型热电偶采用氧化镁绝缘。热电偶可以制成特定形状，以到达原本难以触及的区域。
绝缘电阻：在高温下，K型热电偶的热电极与保护管以及双支热电极之间的绝缘电阻应符合规定值。例如，在600℃试验温度下，绝缘电阻值应大于72000Ω；在800℃试验温度下，绝缘电阻值应大于25000Ω；在1000℃试验温度下，绝缘电阻值应大于5000Ω。
温度范围:为了找到合适的热电偶范围，我们应该使用合适的理论上可测量-270℃～1300℃的温度，实际应用中一般在-200℃～1300℃范围内。在有防护的情况下，不同规格导线有不同温度上限，8规格为1260℃，14规格为1093℃，20规格为982℃，24规格和28规格为871℃。这是因为不同规格的导线在高温下的物理和化学性能会有所不同，较粗的导线在高温下能够承受更大的热应力和化学腐蚀，所以可以适应更高的温度。例如，在冶金行业的高温炉温测量中，通常会选用线径较粗、耐高温性能更好的K型热电偶。
允许误差：基本误差限为±0.75%t（t为感温元件实测温度值）。最高精度等级可达到±1.5℃或±0.25%（-40℃至+1200℃范围）。精度等级的不同主要取决于热电偶的制造工艺和材料的纯度。高精度的K型热电偶在制造过程中对材料的选择和加工工艺要求更为严格，例如采用更高纯度的合金材料、更精确的拉丝工艺等，以确保热电偶的热电性能更加稳定和准确。在一些对温度测量精度要求极高的场合，如科研实验、精密仪器的温度控制等，会选用高精度等级的K型热电偶。
热惰性级别：根据应用需求，K型热电偶具有不同的热惰性级别，对应不同的时间常数。例如，热惰性级别Ⅰ的时间常数为90~180秒，热惰性级别Ⅱ为30~90秒，热惰性级别Ⅲ为10~30秒，热惰性级别Ⅳ的时间常数小于10秒。
公差等级
K型热电偶的EMF与温度曲线图
优点和缺点:
优点
- 测量范围广：K型热电偶适用于从几毫度到数千摄氏度的温度范围，特别是0℃~1300℃范围内，具有较高的测量精度，能够满足不同领域的需求。
- 稳定性好：K型热电偶的输出电势与温度之间的关系稳定，不易受到环境因素的影响，具有较高的可靠性。
- 灵敏度高：K型热电偶的热电动势较大，响应速度快，能够迅速反映温度变化。
- 抗氧化性能强：K型热电偶能够在氧化性气氛中长期稳定工作，不易被氧化腐蚀。
- 价格便宜：相较于其他类型的热电偶，K型热电偶的制造成本较低，市场上的价格也相对较低，具有较高的性价比。
缺点
- 随时间漂移：K型热电偶的性能可能会随时间发生变化，导致测量精度下降。这可能是由于热电偶材料的老化、磨损或腐蚀等原因引起的。
- 易受电磁干扰：K型热电偶的信号传输过程中可能会受到电磁干扰的影响，导致测量误差。因此，在电磁干扰较强的环境中使用时需要采取屏蔽措施。
- 精度有限：虽然K型热电偶具有较高的测量精度，但与一些高精度传感器相比仍存在一定差距。在某些对精度要求极高的场合，可能需要考虑使用其他类型的热电偶或传感器。
K型热电偶的用途:
- 工业测量：在石油化工、钢铁冶炼、陶瓷生产等行业中，K型热电偶常被用于测量炉温、管道温度等关键参数，以确保生产过程的稳定和安全。
- 科研实验：在实验室中，K型热电偶常用于测量高温炉、电加热器等设备的温度，为科研人员提供准确的实验数据。
- 家用电器：K型热电偶也被应用于家用电器中，如烤箱、空调、冰箱等，用于检测室内温度变化，帮助人们更好地控制温度。
- 医疗设备：在医疗设备中，K型热电偶可用于体温计、血压计等设备中，用于测量人体温度或监测设备的工作温度。