(1)精通型熱電阻:工業(yè)常用熱電阻感溫元件(電阻體)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。從熱電阻的測(cè)溫原理可知,被測(cè)溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測(cè)量的,因此,熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。
(2)鎧裝熱電阻:鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體,它的外徑一般為φ2~φ8mm,最小可達(dá)φmm。 與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點(diǎn):
①體積小,內(nèi)部無空氣隙,熱慣性上,測(cè)量滯后?。?br>
②機(jī)械性能好、耐振,抗沖擊;
③能彎曲,便于安裝
④使用壽命長。
(3)端面熱電阻:端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
(4)隔爆型熱電阻:隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi),生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。
編輯本段熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)的組成
(1)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。必須注意以下兩點(diǎn):
①熱電阻和顯示儀表的分度號(hào)必須一致
②為了消除連接導(dǎo)線電阻變化的影響,必須采用三線制接法。具體內(nèi)容參見本篇第三章。
(2)鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體,它的外徑一般為φ1~φ8mm,最小可達(dá)φmm。 與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點(diǎn):
①體積小,內(nèi)部無空氣隙,熱慣性上,測(cè)量滯后?。?br>
②機(jī)械性能好、耐振,抗沖擊;
③能彎曲,便于安裝
④使用壽命長。
(3)端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
(4)隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影 電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值,為此更換新的電阻體為好,若采用焊接修理,焊后要校驗(yàn)合格后才能使用。
編輯本段鎧裝熱電阻工作原理
鎧裝熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí),其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來測(cè)量溫度的。當(dāng)阻值變化時(shí),工作儀表便顯示出阻值所對(duì)應(yīng)的溫度值。 常溫絕緣電阻 熱電阻在環(huán)境溫度為15—35°C,相對(duì)濕度不大于80%,試驗(yàn)電壓為10—100V(直流)電極與外套管之間的絕緣電阻>100MΩ。
編輯本段偶絲直徑材料
引線形式 | 套管外徑φ | 套管材質(zhì) |
單支式 | φ2 | 1Cr18Ni9Ti |
φ3 |
φ4 |
φ5 |
φ6 |
φ8 |
雙支式 | φ3 |
φ4 |
φ5 |
φ6 |
φ8 |
編輯本段測(cè)量范圍及允差
型 號(hào) | 分 度 號(hào) | 測(cè)溫范圍°C | 精度等級(jí) | 允 差 |
WZPK | Pt100 | -200---+500 | | ±(0.15+0.002 ltl) |
WZPK | Pt100 | -200---+500 | B級(jí) | ±(0.35+0.005ltl) |
編輯本段熱響應(yīng)時(shí)間
套管直徑 | 熱響應(yīng)時(shí)間 |
Ф3 | ≤4 |
Ф4 | ≤5 |
Ф5 | ≤8 |
Ф6 | ≤12 |
Ф8 | ≤15 |
編輯本段熱電阻的安裝要求
對(duì)熱電阻的安裝,應(yīng)注意有利于測(cè)溫準(zhǔn)確,安全可考及維修方便,而且不影響設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)操作。要滿足以上要求,在選擇對(duì)熱電阻的安裝部位和插入深度時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
1、為了使熱電阻的測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)之間有充分的熱交換,應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電阻。
2、帶有保護(hù)套管的熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測(cè)量誤差,熱電偶和熱電阻應(yīng)該有足夠的插入深度:
(1)對(duì)于測(cè)量管道中心流體溫度的熱電阻,一般都應(yīng)將其測(cè)量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝)。如被測(cè)流體的管道直徑是200毫米,那熱電阻插入深度應(yīng)選擇100毫米;
(2)對(duì)于高溫高壓和高速流體的溫度測(cè)量(如主蒸汽溫度),為了減小保護(hù)套對(duì)流體的阻力和防止保護(hù)套在流體作用下發(fā)生斷裂,可采取保護(hù)管淺插方式或采用熱套式熱電阻。淺插式的熱電阻保護(hù)套管,其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm;熱套式熱電阻的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm。
(3)假如需要測(cè)量是煙道內(nèi)煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電阻插入深度1 m即可。
(4)當(dāng)測(cè)量原件插入深度超過1m時(shí),應(yīng)盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護(hù)套管。
編輯本段熱電偶和熱電阻的區(qū)別
熱電偶與熱電阻均屬于溫度測(cè)量中的接觸式測(cè)溫,盡管其作用相同都是測(cè)量物體的溫度,但是他們的原理與特點(diǎn)卻不盡相同。
首先,介紹一下熱電偶,熱電偶是溫度測(cè)量中應(yīng)用泛的溫度器件,他的主要特點(diǎn)就是測(cè)溫范圍寬,性能比較穩(wěn)定,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號(hào),便于自動(dòng)控制和集中控制。熱電偶的測(cè)溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路,當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí),回路中將產(chǎn)生熱電勢(shì),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢(shì)有兩種電勢(shì)組成;溫差電勢(shì)和接觸電勢(shì)。溫差電勢(shì)是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢(shì),不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度,所以他們產(chǎn)生的電勢(shì)也不相同,而接觸電勢(shì)顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí),因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散,當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢(shì),接觸電勢(shì)的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。目前國際上應(yīng)用的熱電偶具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,國際上規(guī)定熱電偶分為八個(gè)不同的分度,分別為B,R,S,K,N,E,J和T,其測(cè)量溫度的可測(cè)零下270℃,可達(dá)1800℃,其中B,R,S屬于鉑系列的熱電偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱為廉價(jià)金屬熱電偶。熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種,普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極,絕緣管,保護(hù)套管和接線盒等部分組成,而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲,絕緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合裝配后,經(jīng)過拉伸加工而成的一種堅(jiān)實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號(hào)卻需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞,這種導(dǎo)線我們稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線,其主要作用就是與熱電偶連接,使熱電偶的參比端遠(yuǎn)離電源,從而使參比端溫度穩(wěn)定。補(bǔ)償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長型兩種,延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤菍?shí)際中,延長型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬,一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。補(bǔ)償導(dǎo)線的與熱電偶的連線一般都是很明了,熱電偶的正極連接補(bǔ)償導(dǎo)線的紅色線,而負(fù)極則連接剩下的顏色。一般的補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)大部分都采用銅鎳合金。
其次我們介紹一下熱電阻,熱電阻雖然在工業(yè)中應(yīng)用也比較廣泛,但是由于他的測(cè)溫范圍使他的應(yīng)用受到了一定的限制,熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優(yōu)點(diǎn)也很多,也可以遠(yuǎn)傳電信號(hào),靈敏度高,穩(wěn)定性強(qiáng),互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需要電源激勵(lì),不能夠瞬時(shí)測(cè)量溫度的變化。工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測(cè)溫的范圍一般為零下200-800℃,銅熱電阻為零下40到140℃。熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型,但是他卻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱電偶便宜。
鉑熱電阻的安裝形式很多,有固定螺紋安裝,活動(dòng)螺紋安裝,固定法蘭安裝,活動(dòng)法蘭安裝,活動(dòng)管接頭安裝,直行管接頭安裝等等。
熱電阻與熱電偶的選擇的區(qū)別就是溫度范圍的選擇,熱電阻是測(cè)量低溫的溫度傳感器,一般測(cè)量溫度在-200~800℃,而熱電偶是測(cè)量中高溫的溫度傳感器,一般測(cè)量溫度在400~1800℃,在選擇時(shí)如果測(cè)量溫度在200℃左右就應(yīng)該選擇熱電阻測(cè)量,如果測(cè)量溫度在600℃就應(yīng)該選擇K型熱電偶,如果測(cè)量溫度在1200~1600℃就應(yīng)該選擇S型或者B型熱電偶。
熱電阻與熱電偶相比有以下特點(diǎn):
(1)、同樣溫度下輸出信號(hào)較大,易于測(cè)量。
(2)、測(cè)電阻必須借助外加電源。
(3)、熱電阻感溫部分尺寸較大,而熱電偶工作端是很小的焊點(diǎn),因而熱電阻測(cè)溫的反應(yīng)速度比熱電偶慢;
(4)、 同類材料制成的熱電阻不如熱電偶測(cè)溫上限高。
編輯本段儀表選型
型號(hào)及規(guī)格
型 號(hào) 分 度 號(hào) 測(cè)溫范圍℃ 測(cè) 溫 點(diǎn) 數(shù) 保護(hù)管材料
WRN-230D K 0-1000 2-12 GH3030
0-800 1Ci18Ni9Ni
WRE-230D E 0-600 1Ci18Ni9Ni
WRN-430D K 0-1000 GH3030
0-800 1Ci18Ni9Ni
WRE-430D E 0-600 Ci18Ni9Ni
1) 熱電偶 I 級(jí)按協(xié)議訂貨;
2) 保護(hù)管其余材質(zhì)根據(jù)協(xié)議訂貨;
3) 外保護(hù)管用戶應(yīng)自備
安裝固定形式
固定螺紋
測(cè)溫點(diǎn)數(shù) M D D H h SW d
2—6 M27x2 ¢40 ¢105 28 5 32 ¢20
7—12 M33x2 ¢48 ¢115 33 5 36 ¢34
固定法蘭
測(cè)溫點(diǎn)數(shù) D D1 D2 H do d
2—6 ¢105 ¢75 — 5 32 ¢20
7—12 ¢115 ¢85 — 5 36 ¢34
選型須知
1) 型號(hào)
2) 分度號(hào)
3) 精度等級(jí)
4) 熱電偶點(diǎn)數(shù)
5) 安裝固定形式
6) 保護(hù)管材質(zhì)
7) 長度或插入深度
例:多點(diǎn)熱電偶, K 型, 3 點(diǎn)。 L 級(jí),固定螺紋 M27X2,L 1 = 1200,L 2 =1500,L 3 =2000, WRN-220D3I 級(jí) L 1 =1200,L 2 =1500,L 3 =2000, 螺紋 M27x2