在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，溫度是影響工藝過程、產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備安全的核心參數(shù)之一。從冶金爐膛、化工反應(yīng)釜到電力設(shè)備、航空航天系統(tǒng)，對高溫、振動、腐蝕等惡劣環(huán)境下溫度的精確、穩(wěn)定測量提出了要求。傳統(tǒng)裝配式熱電偶易受機械損傷、響應(yīng)慢、壽命短，難以滿足復(fù)雜工況需求。為此，鎧裝熱電偶（Mineral Insulated Thermocouple,MI Thermocouple）應(yīng)運而生，成為工業(yè)測溫的主流選擇。其中，型號為WRNK的鎳鉻-鎳硅（K型）鎧裝熱電偶因其優(yōu)異的綜合性能，廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金、機械制造等領(lǐng)域，被譽為工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的“溫度哨兵”。

一、基本概念與命名解析

“WRNK”是中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 18404-2001《鎧裝熱電偶》）規(guī)定的型號編碼，其含義如下：

-W：表示“溫度儀表”類；

-R：表示“熱電偶”；

-N：表示熱電偶分度號為K型（鎳鉻-鎳硅，NiCr-NiSi）；

-K：表示“鎧裝式”結(jié)構(gòu)。

因此，WRNK即指K型鎧裝熱電偶，測溫范圍通常為-200℃～+1200℃（長期使用建議≤1100℃），適用于氧化性或惰性氣氛環(huán)境，是目前應(yīng)用泛的熱電偶類型之一。

二、結(jié)構(gòu)組成與工作原理

鎧裝熱電偶WRNK采用“三位一體”的緊湊結(jié)構(gòu)，由以下核心部分構(gòu)成：

1.熱電極：兩根不同材質(zhì)的金屬絲——正極（KP）為鎳鉻合金（Ni-10%Cr），負(fù)極（KN）為鎳硅合金（Ni-3%Si-0.7%Mg）。根據(jù)熱電效應(yīng)，當(dāng)兩個接點存在溫差時，回路中產(chǎn)生熱電動勢（mV級），其大小與溫度呈非線性函數(shù)關(guān)系，可通過標(biāo)準(zhǔn)分度表查得對應(yīng)溫度值。

2.絕緣材料：高純度氧化鎂（MgO）粉末緊密填充于熱電極與金屬護(hù)管之間，起電氣絕緣和導(dǎo)熱作用。MgO具有優(yōu)良的耐高溫（>2000℃）、高電阻率和化學(xué)穩(wěn)定性。

3.金屬護(hù)管：外層為無縫金屬管，常用材質(zhì)包括：

-1Cr18Ni9Ti（321不銹鋼）：適用于一般腐蝕環(huán)境，耐溫約900℃；

-GH3030（鎳基高溫合金）：用于強腐蝕、高溫場合（可達(dá)1100℃）；

-Inconel 600/601：抗氯離子腐蝕，適用于石化、海洋工程。

整個結(jié)構(gòu)通過冷拔、旋鍛等工藝一體化成型，形成細(xì)長、柔韌、密封的“電纜式”傳感器，直徑可小至Φ1mm。

三、技術(shù)優(yōu)勢與性能特點

1.機械強度高，抗振動沖擊

鎧裝結(jié)構(gòu)使熱電偶具有的抗拉、抗壓和抗彎能力，適用于電機、渦輪機、管道振動頻繁的場合。

2.響應(yīng)速度快

由于熱電極與護(hù)管間填充致密MgO，熱傳導(dǎo)效率高，且可制成細(xì)徑探頭，時間常數(shù)可低至0.1秒，遠(yuǎn)優(yōu)于普通裝配式熱電偶。

3.長壽命與高可靠性

密封結(jié)構(gòu)有效防止水分、腐蝕性氣體侵入，避免熱電極氧化或污染；抗氧化性強，長期穩(wěn)定性好。

4.柔性可彎曲

可根據(jù)安裝空間需要彎曲成各種形狀，便于狹窄或復(fù)雜位置的布設(shè)。

5.防爆與安全性能好

全金屬封閉結(jié)構(gòu)，可用于防爆區(qū)域（配合隔爆接線盒），符合Ex d IIC T6等防爆標(biāo)準(zhǔn)。

6.安裝靈活

可配固定螺紋、法蘭、活動卡套、手柄等多種安裝形式，適應(yīng)不同現(xiàn)場需求。

四、典型應(yīng)用場景

-電力行業(yè)：發(fā)電機繞組、變壓器油溫、開關(guān)柜觸點溫度監(jiān)測；

-冶金工業(yè)：加熱爐、退火爐、連鑄機的爐膛與鋼坯測溫；

-石油化工：反應(yīng)器、裂解爐、管道壁溫監(jiān)控；

-機械制造：熱處理爐、注塑機、軸承溫度檢測；

-航空航天：發(fā)動機部件表面溫度測量；

-科研實驗：高溫材料試驗、燃燒研究。

五、選型與使用注意事項

選型要點：

-測溫范圍與精度等級（I級或II級）；

-護(hù)管材質(zhì)與耐腐蝕性要求；

-外徑、長度及插入深度；

-安裝方式與接線盒類型；

-是否需要接地、防震、耐磨等特殊要求。

使用建議：

-避免劇烈彎曲半徑小于護(hù)管外徑的6倍；

-在還原性氣氛中慎用（K型熱電偶負(fù)極易被硫化）；

-定期校準(zhǔn)，確保測量準(zhǔn)確性；

-長期高溫使用后需檢查護(hù)管氧化情況。

鎧裝熱電偶WRNK憑借其堅固耐用、響應(yīng)迅速、適應(yīng)性強，它不僅提升了測溫系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)效率，更為工業(yè)自動化、智能化控制提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。隨著新材料、新工藝的發(fā)展，未來WRNK將進(jìn)一步向微型化、耐環(huán)境、集成信號處理方向演進(jìn)，持續(xù)工業(yè)傳感技術(shù)的進(jìn)步，守護(hù)萬千工業(yè)系統(tǒng)的“體溫”安全。