一:概述及用途
工業(yè)用裝配式熱電阻作為測(cè)量溫度的傳感器, 通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過(guò)程中從-200℃到420℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。
根據(jù)國(guó)家規(guī)定,我公司生產(chǎn)的符合IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分度號(hào)的Pt100鉑熱電阻和符合專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分度號(hào)的Cu50銅熱電阻兩大類裝配式、統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電阻。。
產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): IEC751 、IEC1515
JB/T8622-1997、JB/T8623-1997
二:工作原理
工業(yè)用熱電阻分鉑熱電阻和銅熱電阻兩大類。
熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)自身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。熱電阻的受熱部分(感溫元件)式用細(xì)金屬均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí),所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。
裝配式熱電阻主要由接線盒、保護(hù)管、接線端子、絕緣套管盒感溫元件組成基本結(jié)構(gòu),并配以各種安裝固定裝置組成。
WZP型鉑電阻的感溫元件是一個(gè)鉑絲繞組,雙支鉑電阻主要用于需要兩套顯示、記錄或調(diào)節(jié)儀同時(shí)檢測(cè)同一地點(diǎn)溫度的場(chǎng)合。WZC型銅電阻的感溫元件是一個(gè)銅絲繞組。
鉑電阻
鉑是制作熱電阻材料,其物理化學(xué)性能穩(wěn)定,尤其抗氧化能力很強(qiáng),電阻率大,工藝加工性好。鉑電阻溫度計(jì)的測(cè)溫精度是現(xiàn)有工業(yè)溫度計(jì)中的,是ITS-90國(guó)際溫標(biāo)的四種標(biāo)準(zhǔn)儀表之一,用它可以傳遞13.8033K~961.78℃的標(biāo)準(zhǔn)溫度。工業(yè)用鉑電阻溫度計(jì)主要有Pt100、Pt10兩種分度號(hào),還有Pt1000、Pt800、Pt500用得較少。
銅電阻
銅也是制作熱電阻的材料,成本低、容易提純、具有較高的電阻溫度系數(shù)、復(fù)試性好、容易加工成絕緣的銅絲,銅電阻在-50~150℃范圍內(nèi)的電阻溫度特性幾乎是線性的。工業(yè)用銅電阻溫度計(jì)現(xiàn)有Cu50、Cu100兩種分度號(hào),由于現(xiàn)在鉑電阻的成本不斷降低,大多數(shù)情況下銅電阻已被鉑電阻所代替。
三:主要技術(shù)指標(biāo)
熱電阻感溫元件100℃時(shí)的電阻值(R100)和它在0℃時(shí)的電阻R0比值:(R100/R0)
分度號(hào)Pt100:* R0=100±0.06Ω
B級(jí) R0=100±0.12Ω
R100/R0=1.3850
熱電阻的測(cè)溫精度
測(cè)量精度又稱允許偏差或"允差",指具體某支熱電阻的電阻溫度特性與該類熱電阻的標(biāo)準(zhǔn)分度表的符合程度。與熱電阻一樣,從理論上講沒(méi)有材質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)、加工狀態(tài)*相同的兩支熱電阻,所以任何一支熱電阻都與標(biāo)準(zhǔn)分度表有偏差,任何一支熱電阻的兩次測(cè)試結(jié)果也不一致,都只能在一定程度上符合標(biāo)準(zhǔn)分度表。根據(jù)符合程度或偏差的大小吧熱電阻分為A、B級(jí),詳見(jiàn)下表:
性能 類別 精度等級(jí) | *精度 | B級(jí)精度 | ||
測(cè)溫允差(℃) | 鉑電阻 | ±(0.15+0.2%|t|) | ±(0.30+0.5%|t|) | |
基本誤差 | 名義電阻R0(Ω) | Pt10 | 10±0.006 | 10±0.012 |
Pt100 | 100±0.06 | 100±0.12 | ||
電阻比(R100/R0) | 鉑電阻 | 1.3850±0.0010 | ||
測(cè)溫范圍(℃) | 鉑電阻 | -200~650 | -200~850 | |
備注:*精度不適用于兩線制的鉑電阻;*精度不適用于650℃以上的Pt100鉑電阻; Pt10主要用于工作溫度延伸到600℃以上的鉑電阻。 |
熱電阻的穩(wěn)定性
精度等級(jí) 項(xiàng)目 內(nèi)容 | 鉑電阻 | |||
A | B | |||
極限溫度 | 在上下限分別受250h,在0℃測(cè)得電阻的變化值或換算成溫度變化值 | ≤0.15℃ | ≤0.30℃ |
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溫度循環(huán) | 經(jīng)過(guò)0-上限-室溫-下限-溫度-0℃溫度循環(huán)后,測(cè)得的電阻變化換算成溫度變化值 |
| ||
熱電影響 | 100℃時(shí),改變置入深度測(cè)得的電勢(shì) | ≤20μV | ||
自熱影響 | 0℃時(shí),改變激勵(lì)電流從0.03至10mA,測(cè)得電阻的增量換算成溫度增量的值或自熱影響評(píng)價(jià)值(Pt10:0.1~30mA) | ≤0.30℃ | ||
響應(yīng)時(shí)間
在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí),熱電阻的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的5%,所需要的時(shí)間稱為熱響應(yīng)時(shí)間,用τ0.5表示。
熱電阻公稱壓力
一般是指在該工作溫度下保護(hù)管所能承受的外壓(靜態(tài))而不破裂。允許公稱壓力不僅與保護(hù)管材料、直徑、壁厚有關(guān),還與其結(jié)構(gòu)形式、安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速盒種類有關(guān)。
熱電阻最小置入深度
一般不小于300mm(特殊產(chǎn)品除外)
自熱影響
通過(guò)熱電阻中的測(cè)量電流為5mA時(shí),測(cè)得的電阻增量換算成溫度值應(yīng)不大于0.30℃。
絕緣電阻
常溫絕緣電阻的實(shí)驗(yàn)電壓可取直流10~100V任意值,環(huán)境溫度為15~35℃范圍內(nèi),相對(duì)濕度應(yīng)不大于80%。常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于100MΩ。