电热元件的计算表
电阻炉设计
题目热处理炉设计学院专业班级学号学生姓名完成日期一、设计任务1、中碳钢、低合金钢毛坯或零件的淬火、正火及调质处理；2、最大生产率150Kg/h；3、工作温度：最高使用温度≤1200℃；4、生产特点：周期式成批装料，长时间连续生产。
二、炉型的选择因为工件材料为中碳钢、低合金钢，热处理工艺为淬火、正火及调质处理，且最高温度为1200℃，选择高温炉即可。
同时工件没有特殊规定并且需要小批量生产，则选择周期式箱式炉。
综上所述，选择周期式高温箱式电阻炉。
三、炉膛尺寸的确定1.炉底面积确定因无定型产品，故不能用实际排料法确定炉底面积，只能用炉底强度指标法计算。
查上表得，P0 =120Kg/（m2·h）F有效 = P/P0 = 150/120 = 1.25（m2）由于有效面积与炉底总面积存在关系式F/F1=0.75～0.85，取系数上限，得炉底实际面积：F=F有效=1.25/0.85=1.471m22.炉膛底部的长度和宽度的确定L和B的比例为2~1.5（小炉子取上限），取L/B=2，因此F=L*B=0.5L2。
可得，L=2*F=1.72mB=L/2=0.86m为方便砌砖L=1856mm，B=920mm附表如下:3.炉膛高度的确定按统计资料，炉膛高度H与宽度B之比H／B通常在0．5～0．9之间，根据炉子工作条件，取H／B=0.8左右，选定炉膛高度H=0.7m。
因此，确定炉膛尺寸如下长 L=(230+2)*8=1856mm宽 B=(113+2)*8=920mm高 H=(65+2)*11+37=774mm为避免工件与炉内壁或电热元件搁砖相碰撞，应使工件与炉膛内壁之间有一定的空间，确定工作室有效尺寸为L效=1600mmB效=700mmH效=700mm四、炉体材料选择与结构设计由于侧墙、前墙及后墙的工作条件相似，采用相同炉衬结构，应采用4层结构即耐火层为113mmLZ—48高铝砖+中间层为230mmQN—1.0轻质粘土砖+保温层为300mm硅藻土粉+10mm石棉板。
电加热计算公式.docx
计量单位1.功率： W、 Kw1Kw=hr英热单位 / 小时 =( 马力 )=864Kcal/hr2.重量： kg1Kg=(磅)3.流速： m/min4.流量： m3/min、kg/h5.比热： Kcal/(kg ℃) 1Kcal/(Kg ℃)=1BTU/hr. °F=(Kg℃)6. 功率密度： W/cm2 1W/cm2= W/in27.压力： Mpa8.导热系数： W/(m℃) 1 W/(m℃)=(cm s ℃)=9.温度：℃1F=9/5℃＋ 32 1R=9/5℃＋1K=1℃＋电加热功率计算加热功率的计算有以下三个方面：● 运行时的功率● 起动时的功率●系统中的热损失所有的计算应以最恶劣的情况考虑：● 最低的环境温度● 最短的运行周期● 最高的运行温度加热介质的最大重量（流动介质则为最大●流量）计算加热器功率的步骤● 根据工艺过程，画出加热的工艺流程图（不涉及材料形式及规格）。
● 计算工艺过程所需的热量。
● 计算系统起动时所需的热量及时间。
● 重画加热工艺流程图，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率。
● 决定发热元件的护套材料及功率密度。
● 决定加热器的形式尺寸及数量。
● 决定加热器的电源及控制系统。
有关加热功率在理想状态下的计算公式如下：● 系统起动时所需要的功率：● 系统运行时所需要的功率：加热系统的散热量● 管道● 平面式中符号，含义如下：P功率： kW Q2散热量：管道为 W/m；平面为 W/mm1介质重量： kgλ保温材料的导热数： W/mk c1介质比热： kcal/kg ℃δ保温材料厚度： mmm2容器重量： kg d管道外径： mmc2介质比热： kcal/kg ℃L管道长度： mm3每小时增加的介质重量或流量：S2 kg/h系统的散热面积： mc3介质比热： kcal/kg ℃△T 介质和环境温度之差或温升：℃h加热时间： h各种物质的比热（ 25℃）物质比热氢气Cal/(g物质松节油℃) Kcal/(kg比热℃)物质无定形碳比热物质铜比热水硫酸石墨银石蜡硬橡胶玻璃锡酒精二硫化碳水泥汞甘油空气硫铂乙醚岩盐炉渣铅煤油砖石镍金冰陶瓷钢锌软木塞混凝土生铁铝橄榄油大理石铁铬蓖麻油干泥沙黄铜各种气体和蒸汽的定容定压比热Cal/(g ℃) Kcal/(kg℃)物质温度定压比热（ Cp）定容比热（ Cv）氢16氦18氨20水蒸汽100-300酒精蒸汽108-220乙醚蒸汽25-111氮20一氧化碳18空气20-100氧20二氧化碳20氯化氢22-214各种物质的密度物质比重物质比重物质比重气体（ 0℃和标准大气压下， g/cm3）氢甲烷氦乙炔氖一氧化碳氮空气氧一氧化氮氟硫化氢氩二氧化碳臭氧二氧化氮氯氰氪二氧化硫氙溴化氢氡碘化氢煤气氨液体（常温 g/cm3）汽油橄榄油硝酸乙醚鱼肝油硫酸石油蓖麻油溴酒精纯水水银木精海水煤油醋酸松节油盐酸苯无水甘油矿油二硫化碳植物油蜂蜜固体（常温 g/cm 3）铸钢铅有机玻璃石灰石碳钢镁铸铁锌沥青铝铬白磷银锰碳金钠铜钨康铜钽镍锡镍铬铂各种物质的溶点溶解热沸点和汽化热物质溶点 ( ℃)溶解热（ Cal/g ）沸点（℃）汽化热（ Cal/g ）乙醚-1173584酒精-11478204二硫化碳-11284冰080100539各种保温材料的导热系数和最高使用温度材料最高使用温度（℃）常温下的导热系数（ W/mk）玻璃纤维300岩棉350矿渣棉350膨涨珍珠岩550聚氨脂泡沫塑料80聚苯稀泡沫塑料60硅酸钙550复合硅酸盐毡 FHP-VB700复合硅酸盐 FHP-V涂料700硅酸铝（干法制造）400硅酸铝（湿法制造）800常用的设计图表在工程的计算和电加热器的选型中，经常要涉及到一些常用数据，如介质表面的热损失、介质在不同工况下的温度变化等。
电热管选型指南
电热管选型指南管状电加热元件结构、用途管状电加热元件是在金属管中放入电阻丝，并在空隙部分紧密填充有良好耐热性、导热性和绝缘性的结晶氧化镁粉，再经其它工艺处理而成。
它具有结构简单、机械强度高、热效率高、安全可靠、安装简便、使用寿命长等特点。
广泛用于各种硝石槽、水槽、油槽、酸碱槽、易熔金属熔化炉、空气加热炉、干燥箱、热压模等装置常用设计参考数据和计算公式元件管表面负荷计算公式σT = P/πDL式中σT -- 管表面负荷(W/cm2)P -- 元件功率(W)D -- 元件外径(cm)L -- 元件发热长(cm)管状电热元件表面功率负荷设计参考表将介质加热至工作温度所需功率计算式P=Q/860t Q=M(T2-T1)C式中P - 功率 (KW) Q -热量(kcal)M - 介质的质量(kg) T1 - 介质的初始温度(℃)T2 - 介质的工作温度(℃)Ｃ - 介质的比热(kcal/kg℃) t - 介质升温时间(h) 860 - 热功当电加热控制系统电加热系统中温度控制系统是一个极其重要的部分，它有很多方式，本章介绍最常见的几种方式一、可控硅控制该控制是采用触发控制回路专用集成电路元件；及移相触发原理，该控制系统设有"手动"和"自动"控制功能，以调节输出电压大小，对发热元件的电阻性负载实现温度控制。
二、PID控制PID是一种集比例、微分、积分控制于一体的控制方式，正确设定PID控制器参数后能有效减少起始时的超调量，使工作点很快稳定下来，PID控制常用于控制精度很高的场合。
它通常用可控硅或固态继电器作为执行元件。
二、智能型控制智能型控制是一种集许多控制方式于一体的控制方式，如PLC编程控制、智能变频控制等，广泛适用于大功率负载，以及负载波动较大、控温精度高的场合。
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加热器功率计算
加热器功率计算作者: 日期:加热器功率计算按公式计算：加热功率（K w）=（体积*比重*比热*温度差）/ （860X升温时间X效率）。
1、首先需要确定升温时间（H ）和^ t （°C），多长时间从多少度到多少度，这个参数很重要。
如果时间要求很短，那需求的功率可能就会较大，浪费能源；如果时间长了，设备的准备时间就长，具体看客户需求，找好一个平衡点。
？2、主体设备内的空气体积（M3），包括管道，大概估下。
3?、空气比重1 .16（K g/m 3），比热0.24 kcal/kg °4、还有加热效率，一般0.5-0 .6o电热管管材的使用标准电热管使用的环境条件1.海拔高度不超过1 0 00米。
2?.周围环境温度-2 0C5 0Co3.周围空气相对湿度不大于9 0 %（环境温度为25C时）。
4?.周围无导电尘埃、爆炸性气体及能够严重损坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体。
5?.没有明显的冲击与振动。
电热管性能要求1升温时间？在试验电压下，元件从环境温度升至试验温度时间应不大于1 5m i n2额定功率偏差？在充分发热的条件下，元件的额定功率的偏差应不超过下列规定的范围;对额定功率小于等于 100W 的元件为：±0%。
?对额定功率大于1 0 0W 的元件为+ 5%〜—10%或1 0 W ，取两者中的较大值。
大不超过 5mA ?I = 1/6( t TXO . 0 0 0 0 1)I —热态泄露电流m A t —发热长度m m?T-工作温度C ?多个元件串联到电源中时，应以这一组元件为整体进行泄露电流试验。
4绝缘电阻？出厂检验时冷态绝缘电阻应不小于5 0底密封试验后，长期存放或者使用后的绝缘电阻应不消与M Q工作温度下的热态绝缘电阻应不低于公式中的计算值，但最小应不小于1MD? R=「（10-0. 015T ）/tj X0.001R —热态绝缘电阻M Q t —发热长度m m ?T —工作温度C 5?绝缘耐压强度 元件应在规定的试验条件和试验电压下保持1mi n ，而无闪络和击穿现象6?经受通断电的能力？元件应能在规定的试验条件下经历0次通断电试验，而不发生损坏 7?过载能力？元件在规定的试验条件和输入功率下应承受3 0次循环过载试验，而不发生损坏8耐热性？元件在规定的试验条件和试验电压下应承受1000次循环耐热性试验，而不发生损坏电热元件（电热丝，加热板等）额定功率计算公式日期：20 09-12 — 1 1 1 :32:24 编辑信息中心 点击次数： 9 3 3电热元件（电热丝，加热板等）额定功率计算公式 1,当工作电压（2 2 0 V ）的3倍时，则电热元件必须米用星形连接。
电热专业试题题库答案及解析
电热专业试题题库答案及解析一、选择题1. 电热元件的工作原理是什么？A. 电阻发热B. 磁感应发热C. 光热转换D. 声波发热答案：A解析：电热元件的工作原理主要是通过电阻发热，即电流通过电阻时产生热量。
2. 电热元件的分类有哪些？A. 金属电热元件B. 陶瓷电热元件C. 石英电热元件D. 所有以上答案：D解析：电热元件根据材质可分为金属电热元件、陶瓷电热元件和石英电热元件等。
3. 电热元件的功率计算公式是什么？A. P = V^2 / RB. P = I^2 * RC. P = V * ID. P = R / I答案：B解析：电热元件的功率计算公式为P = I^2 * R，其中P是功率，I 是电流，R是电阻。
二、填空题1. 电热元件的电阻值随温度的升高而________。
答案：增大解析：电阻值随温度的升高而增大，这是大多数金属电热元件的特性。
2. 电热元件的使用寿命与________有关。
答案：电阻材料解析：电热元件的使用寿命与其使用的电阻材料有关，不同的电阻材料有不同的耐温性能和稳定性。
三、简答题1. 简述电热元件在工业应用中的作用。
答案：电热元件在工业应用中主要起到加热作用，可用于各种加热设备和系统中，如烘干机、烤箱、加热器等，是工业生产中不可或缺的组成部分。
2. 电热元件的维护和保养需要注意哪些方面？答案：电热元件的维护和保养需要注意以下几个方面：定期检查电阻值，确保其在正常范围内；避免长时间在高温下工作，以免加速元件老化；及时清理积尘和污垢，保持元件清洁；避免机械损伤，延长使用寿命。
四、计算题1. 假设一个电热元件的电阻为10欧姆，通过它的电流为5安培，求其功率。
答案：P = I^2 * R = 5^2 * 10 = 250瓦特解析：根据电热元件功率计算公式P = I^2 * R，代入已知电流和电阻值，计算得到功率为250瓦特。
五、论述题1. 论述电热元件在现代生活中的重要性及其发展趋势。
电热经典计算
1、电压力锅是一种新型家用电器，集高压锅与电饭锅优点于一体，既安全又环保。
图20是某型号电压力锅工作电路简图，右表是其部分参数。
其中R，是主加热器，R：是保压加热器。
接通电路后，开关s自动与触点Ⅱ、6接通，开始加热。
当锅内温度达到105~C时，开关S自动与0、6断开，并与触点c接通，开始保压，此时锅内水温不变，且未沸腾。
现将3L初温为25℃的水加入压力锅中，接通电路使其正常工作30min。
已知消耗的电能有 90％被有效利用，水的比热容为4．2×10。
J／(kg·℃)。
求：(1)电压力锅在加热状态时的电流。
(2)电压力锅多少秒后开始保压?(3)电压力锅在此30min内消耗的电能。
2.如图1是某热水器的电路原理图．烧水时，按下温控开关S和a、b接触，红色指示灯亮，加热档工作，电热管的功率是880W．当水温升到设定温度t1时，温控开关接触点断开，电热管停止加热．当水温下降到设定温度t2时，S自动上升与接触点c接通，黄色指示灯亮，保温档工作，电热管的功率是220W．当水温上升到设定温度t1时，温控开关触点断开，电热管停止加热．如此不断往复使水温保持在设定的温度范围内，（指示灯电阻很小，计算时可忽略不计）（1）试分析R2在电路中所起的作用．（2）求R1的大小．（3）图2是该热水器工作时温度随时间变化的图象，求30min内电热管消耗的电能3、如图甲所示是某型号的浴室防雾镜，其背面粘贴有等大的电热膜。
使用时，镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像。
右表是该防雾镜的相关数据。
(1)求防雾镜正常工作时的电流；(2)经测试，在－10℃环境下，正常工作2分钟，可以使平面镜的平均温度升高到30℃。
求电热膜给平面镜的加热效率；[玻璃的比热容为0.75×103J ／(kg·℃)](3)如图乙所示，小明给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器及，能使电热膜的功率在原功率的25％～100％之间变化，以满足不同季节使用的需要。
电加热计算公式
电加热计算公式————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电加热计算公式计量单位1.功率：W、Kw 1Kw=3.412BTU/hr英热单位/小时=1.36(马力)=864Kcal/hr2.重量：kg 1Kg=2.204621b(磅)3.流速：m/min4.流量：m3/min、kg/h5.比热：Kcal/(kg℃)1Kcal/(Kg℃)=1BTU/hr.°F=4186.8J/(Kg℃)6.功率密度：W/cm2 1W/cm2=6.4516 W/in27.压力：Mpa8.导热系数：W/(m℃)1 W/(m℃)=0.01J/(cm s℃)=0.578Btu/(ft.h.F)9.温度：℃1F=9/5℃＋32 1R=9/5℃＋491.67 1K=1℃＋273.15电加热功率计算加热功率的计算有以下三个方面：●运行时的功率●起动时的功率●系统中的热损失所有的计算应以最恶劣的情况考虑：●最低的环境温度●最短的运行周期●最高的运行温度●加热介质的最大重量（流动介质则为最大流量）计算加热器功率的步骤●根据工艺过程，画出加热的工艺流程图（不涉及材料形式及规格）。
●计算工艺过程所需的热量。
●计算系统起动时所需的热量及时间。
●重画加热工艺流程图，考虑合适的安全系数，确定加热器的总功率。
●决定发热元件的护套材料及功率密度。
●决定加热器的形式尺寸及数量。
●决定加热器的电源及控制系统。
有关加热功率在理想状态下的计算公式如下：●系统起动时所需要的功率：●系统运行时所需要的功率：加热系统的散热量●管道●平面式中符号，含义如下：P功率：kW Q散热量：管道为W/m；平面为W/m2 m1介质重量：kg λ保温材料的导热数：W/mkc1介质比热：kcal/kg℃δ保温材料厚度：mmm2容器重量：kg d管道外径：mmc2介质比热：kcal/kg℃L管道长度：mm 3每小时增加的介质重量或流量：kg/hS系统的散热面积：m2c3介质比热：kcal/kg℃△T介质和环境温度之差或温升：℃h加热时间：h各种物质的比热（25℃）Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)物质比热物质比热物质比热物质比热氢气 3.41 松节油0.42 无定形碳0.168 铜0.092 水 1.00 硫酸0.34 石墨0.174 银0.056 石蜡0.77 硬橡胶0.34 玻璃0.20 锡0.0504 酒精0.58 二硫化碳0.24 水泥0.19 汞0.033 甘油0.58 空气0.24 硫0.18 铂0.032 乙醚0.56 岩盐0.22 炉渣0.18 铅0.031 煤油0.51 砖石0.22 镍0.106 金0.031 冰0.50 陶瓷0.26 钢0.12 锌0.0903 软木塞0.49 混凝土0.21 生铁0.13 铝0.215 橄榄油0.47 大理石0.21 铁0.118 铬0.11 蓖麻油0.43 干泥沙0.20 黄铜0.090各种气体和蒸汽的定容定压比热Cal/(g℃) Kcal/(kg℃)物质温度定压比热（Cp）定容比热（Cv）氢16 3.41 2.42氦18 1.25 0.75氨20 0.51 0.39 水蒸汽100-300 0.47 0.36酒精蒸汽108-220 0.45 0.40乙醚蒸汽25-111 0.43 0.40 氮20 0.25 0.18一氧化碳18 0.25 0.18 空气20-100 0.24 0.17氧20 0.22 0.16 二氧化碳20 0.20 0.15 氯化氢22-214 0.19 0.13各种物质的密度物质比重物质比重物质比重气体（0℃和标准大气压下，g/cm3）氢0.00009 甲烷0.00078氦0.00018 乙炔0.00117氖0.00090 一氧化碳0.00125氮0.00125 空气0.00129氧0.00143 一氧化氮0.00134氟0.001696 硫化氢0.00154氩0.00178 二氧化碳0.00198臭氧0.00214 二氧化氮0.00198氯0.00321 氰0.00234氪0.00374 二氧化硫0.00293氙0.00589 溴化氢0.00364氡0.00973 碘化氢0.00579煤气0.00060氨0.0007液体（常温g/cm3）汽油0.70 橄榄油0.92 硝酸 1.50 乙醚0.71 鱼肝油0.945 硫酸 1.80 石油0.76 蓖麻油0.97 溴 3.12 酒精0.79 纯水 1.00 水银14.193 木精0.80 海水 1.03煤油0.80 醋酸 1.049松节油0.855 盐酸 1.20苯0.88 无水甘油 1.26矿油0.9-0.93 二硫化碳 1.29植物油0.9-0.93 蜂蜜 1.40固体（常温 g/cm3）铸钢7.80 铅11.34 有机玻璃 1.18碳钢7.80-7.85 镁 1.738 石灰石2.60-3.0铸铁 6.80-7.20 锌7.133 沥青0.90-1.50 铝 2.70 铬7.19 白磷 1.82银10.49 锰7.43 碳 1.90-2.30 金19.302 钠0.97铜8.93 钨19.254康铜8.90 钽16.60镍8.90 锡 5.765镍铬8.40 铂21.45各种物质的溶点溶解热沸点和汽化热物质溶点(℃)溶解热（Cal/g）沸点（℃）汽化热（Cal/g）乙醚-117 23.54 35 84酒精-114 23.54 78 204 二硫化碳-112 45.3 46.25 84 冰0 80 100 539各种保温材料的导热系数和最高使用温度材料最高使用温度（℃）常温下的导热系数（W/mk）玻璃纤维300 0.036岩棉350 0.044矿渣棉350 0.040膨涨珍珠岩550 0.047聚氨脂泡沫塑料80 0.024聚苯稀泡沫塑料60 0.031硅酸钙550 0.054 复合硅酸盐毡FHP-VB 700 0.024复合硅酸盐FHP-V涂料700 0.024硅酸铝（干法制造）400 0.046硅酸铝（湿法制造）800 0.046常用的设计图表在工程的计算和电加热器的选型中，经常要涉及到一些常用数据，如介质表面的热损失、介质在不同工况下的温度变化等。
电热管表面负荷功率计算
电热管表面负荷功率计算电热管表面负荷功率建议值（管发热区表面积单位功率）水加热可以乘以2～2.5。
空气加热则为50％～60%.电阻R用万用表测量(电流不好测量）如果测出尺寸的话再算一下表面积用功率除以表面积就是功率密度一般国内电热棒的功率密度能做到12w/立方厘米电热元件(电热丝,加热板等）额定功率计算公式1，当工作电压(220V）的3倍时，则电热元件必须采用星形连接。
2，当电源线电压等于电热原件的工作电压（380V）时,则电热元件必须采用三角形连接,各相电热元件在对称负载情况下的常用连接方式的功率计算公式见表，常用连接方式见图。
这些连接方式广泛应用与家电电器和工业农业生产电器之中，是我们制作与维修中锁经常碰到的。
在表中，P为功率，U为电源线电压，R为电热元件(如电炉丝、红外加热血管、红外加热板等等）的电阻。
国家标准有两个:一个是工业电热管的标准：JB/T GB2379-1993 金属管状电热元件，另外一个是民用加热管的标准：JB/T 4088—1999 日用管状电热元件.加热器功率计算日期：2009—12-22 17：18:20 编辑：信息中心点击次数： 1799按公式计算:加热功率(Kw)=（体积*比重*比热＊温度差）/（860X升温时间X效率）。
1、首先需要确定升温时间(H）和△t（°C），多长时间从多少度到多少度，这个参数很重要。
如果时间要求很短，那需求的功率可能就会较大，浪费能源；如果时间长了，设备的准备时间就长,具体看客户需求，找好一个平衡点.2、主体设备内的空气体积（M3），包括管道，大概估下。
3、空气比重1.16（Kg/m3），比热0.24kcal/kg°C4、还有加热效率，一般0.5~0.6。
电热管表面负荷功率建议值（管发热区表面积单位功率）日期：2009-12—1 8：50:20 编辑:信息中心点击次数: 783电热管表面负荷建议值：2~2。
5。
空气加热则为50%～60%。
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区总功率相功率相电压
相电阻20°冷态电阻15551.666666672200.9367741940.898956043区总功率相功率相电压相电阻20°冷态电阻8428
220
1.728571429 1.677663033
相功率电阻系数22 1.511A C
相电压表面负荷Wy值731.3240.00944375
电热元件材料220 1.6B D
Cr20Ni80相电阻电阻丝长度774400.211372343Cr25AL52.264.29103243电阻丝直径选型直径表面负荷选型长度7.2712085847.5
1.44834510164.5型号Cr20Ni80Cr25AL5
相功率电阻系数30 1.494A C
相电压表面负荷Wy值134460000
7.954954384
220 2.58B
厚度相电阻电阻带长度16902673.92 1.996239131
1.6133333333
2.48264168选型厚度2
表面负荷选型长度宽厚比 a
电阻带宽度 b
2.60416666732
816选型宽度16
相功率电阻系数46 1.494A C
相电压表面负荷Wy值
316130400
7.979938833
220 2.58B 厚度相电阻电阻带长度39615642 1.998326837
1.05217391333.10051801选型厚度2
表面负荷选型长度宽厚比 a 电阻带宽度 b
2.59710930432.8
12.525选型宽度25
1100°相电阻的计算
800°相电阻的计算
电阻带的计算方法电热元件的计算方法
电阻丝的计算方法
常用电热元件表加热元件材料不
元件表面负荷Wy值
800°1000°1200°
2 1.1
2.6-
3.2 1.6-2.00.8-1.0
材料不同温度下的电阻系数
（20°）800°1100°1200°
（1.11）1.129 1.152
（1.45）1.494 1.511 1.512。