上海維連電子科技有限公司
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閱讀：0發(fā)布時間：2025-1-26
熱電偶問答
熱電偶、RTD 和熱敏電阻的比較 ?
什么是熱電偶？
熱電偶是一種用于測量溫度的傳感器。熱電偶由兩個由不同金屬制成的線腿組成。電線腿在一端焊接在一起，形成一個連接點。
該結點是測量溫度的地方。當結經(jīng)歷溫度變化時，就會產(chǎn)生電壓。然后可以使用熱電偶參考表（鏈接）解釋電壓以計算溫度。
熱電偶有多種類型，每種類型在溫度范圍、耐用性、抗振性、耐化學性和應用兼容性方面都有其的特性。
J、K、T 和 E 型是“金屬”熱電偶，是見的熱電偶類型。R、S 和 B 型熱電偶是“貴金屬”熱電偶，用于高溫應用（請參閱熱電偶溫度范圍。
熱電偶用于許多工業(yè)、科學和 OEM 應用。它們幾乎可以在所有工業(yè)市場中找到：發(fā)電、石油/天然氣、制藥、生物技術、水泥、造紙和紙漿等。熱電偶還用于爐灶、熔爐和烤面包機等日常電器。
通常選擇熱電偶是因為它們成本低、溫度限制高、溫度范圍寬和耐用。
什么是熱電偶的冷（參考）結點？
冷端或參考端是提供參考點的熱電偶的末端。
熱電偶測量兩個結點之間的溫度差。他們不測量實際溫度。傳感結是熱電偶線焊接（或以其他方式連接）在一起的地方，位于需要溫度的點。
另一個結點通常位于它連接到儀器（測量設備或變送器）的地方。這被稱為冷端或參考端。
熱電偶毫伏表和數(shù)學公式基于 0°C 的冷端溫度。為了確定實際溫度，儀器必須“調整”環(huán)境溫度和 0°C 之間的差異。這種調整稱為冷端補償。
接地或不接地的熱電偶？
當傳感結（物理和電氣）連接到金屬外殼時，熱電偶稱為“接地”。
有優(yōu)點和缺點，但通常不接地的熱電偶更可取，提供較慢的響應時間是可以接受的。
圖
熱電偶和 RTD溫度傳感器有什么區(qū)別？
溫度范圍
首先，考慮溫度范圍的差異。貴金屬熱電偶可以達到 3,100 F，而標準 RTD 的極限為 600 F，而擴展范圍的 RTD 的極限為 1,100 F。
成本
普通閥桿熱電偶比普通閥桿 RTD 便宜 2 到 3 倍。
熱電偶頭組件比等效的 RTD 頭組件便宜大約 50%。
精度、線性度和穩(wěn)定性
作為一般規(guī)則，RTD比熱電偶更準確。在較低的溫度范圍內尤其如此。
RTD 也比熱電偶更穩(wěn)定并且具有更好的線性度。如果精度、線性度和穩(wěn)定性是您的主要關注點，并且您的應用在 RTD 的溫度限制范圍內，請使用 RTD。
耐用性
在傳感器行業(yè)，與熱電偶相比，RTD 被廣泛認為是耐用性較差的傳感器。
響應時間
RTD 不能接地。因此，它們的響應時間比接地熱電偶慢。
此外，熱電偶可以放置在直徑小于 RTD 的護套內。
較小的護套直徑會增加響應時間。例如，直徑為 1/16 英寸的接地熱電偶。
護套鞘將比 ¼” 直徑內的 RTD 具有更快的響應時間。
熱電偶結類型有哪些？
接地熱電偶：
這是見的連接樣式。當熱電偶線和護套都焊接在一起以在探頭形成一個結點時，熱電偶接地。
接地熱電偶具有非常好的響應時間，因為熱電偶與護套直接接觸，允許熱量輕松傳遞。
接地熱電偶的一個缺點是熱電偶更容易受到電干擾。這是因為護套經(jīng)常與周圍區(qū)域接觸，為干擾提供了路徑。
未接地熱電偶：
當熱電偶線焊接在一起但它們與護套絕緣時，熱電偶未接地。
電線通常由礦物絕緣層隔開。
外露熱電偶（或“裸線熱電偶”）：
當熱電偶線焊接在一起并直接插入過程中時，熱電偶暴露在外。
響應時間非?？?，但暴露的熱電偶線更容易腐蝕和退化。除非您的應用程序需要暴露的連接點，否則不推薦使用這種樣式。
不接地不常見：
未接地的非普通熱電偶由與護套絕緣的雙熱電偶組成，并且每個元件彼此絕緣。
MI電纜是什么？
MI（礦物絕緣）電纜用于將熱電偶線彼此絕緣并與圍繞它們的金屬護套絕緣。
MI 電纜有兩根（或四根雙工時）熱電偶線從管子中間向下延伸。
然后將管子填充氧化鎂粉末并壓實以確保電線正確絕緣和分離。
MI 電纜有助于保護熱電偶線免受腐蝕和電氣干擾。
熱電偶護套有何不同？
●316SS（不銹鋼）：這是見的護套材料。它相對耐腐蝕并且具有成本效益。
●304SS：這種護套不像 316SS 那樣耐腐蝕。316SS 和 304SS 之間的成本差異是名義上的。
●Inconel（注冊商標）600：這種材料推薦用于強腐蝕性環(huán)境。
熱電偶線顏色代表什么？
熱電偶可以通過其導線絕緣層的顏色來識別。
例如，國際上，J 型熱電偶級電線有一根紅線和一根白線，通常帶有棕色外皮。
J 型延長線也有一根紅線和一根白線，但它有黑色外護套。
一般來說，熱電偶??或延長線的紅線是負極，正極線根據(jù)熱電偶的類型進行顏色編碼。
不同的國家使用不同的顏色代碼。
熱電偶線電纜和延長線有什么區(qū)別？
熱電偶級導線用于制造熱電偶探頭。
熱電偶級導線通常用于連接處和閥桿護套內部。這是因為熱電偶級導線比擴展級導線具有更好的精度規(guī)格。
延長線是一種較便宜的低等級線。它用于將信號從熱電偶探頭擴展到控制系統(tǒng)或數(shù)字顯示器。
由于使用了較低等級的金屬，因此延伸等級的電線更經(jīng)濟。
不應在工藝本身中使用延伸級線材，也不應將溫度和溫度循環(huán)視為標準級線材。
什么是塞貝克效應？
當兩根不同金屬或金屬合金的導線（熱線）在一端（熱接點）連接在一起時，就形成了熱電偶。
如果熱端和開路端之間存在溫差，則熱電偶中會產(chǎn)生熱電動勢（熱電壓）。這也稱為塞貝克效應。
什么是 CJC？
熱電偶測量始終需要來自連接線端（熱端）和開路端（冷端）的信息。該冷結也被稱為參考點。
參考點溫度的變化通過 CJC 測量（冷端補償）進行補償。
溫度變送器 CJC 測量可以是內部功能或集成在連接器中的測量電阻器。
如果參考點遠離變送器，則必須對該點進行單獨的溫度測量，并將其作為補償信號連接到變送器。
什么是補償電纜和延長電纜？
補償電纜是一種熱電偶測量電路電纜，用字母C標識（例如 K 型電纜 KC）。
補償電纜的導線具有與 TC 傳感器的熱線相同的電氣特性，但材料不同。
補償電纜是比延長電纜更具成本效益的解決方案，但允許的環(huán)境溫度較低，大約 100…200 °C，具體取決于絕緣材料。
延長電纜是一種熱電偶電纜，用字母X標識（例如 K 型電纜 KX）。延長線的線材與TC傳感器的熱線材質相同。
這些電纜甚至可以達到與熱電偶相同的環(huán)境溫度。
什么是微量加熱/傳感器？
伴熱是一個術語，通常用于保持管道和連接的設備不凍結。
伴熱的重要作用是保持流經(jīng)管道的物料的溫度和流量穩(wěn)定。
跟蹤加熱見的實現(xiàn)方式是電氣，它提供了良好的可調節(jié)性。
然而，為了精確的過程控制和調整，還需要精確的溫度數(shù)據(jù)。
對于這些應用，我們設計了高質量的伴熱傳感器，這些傳感器已經(jīng)面世多年，也適用于防爆應用。
什么尺寸的熱套管適合我的應用？
根據(jù)您的系統(tǒng)設計，您需要了解：
●工作溫度 (°C)
●工作壓力（bar），比容（m3/kg）
●速度（米/秒）
確定這些之后，您就可以參考 ASME 標準 PTC 19.3 TW-2010 熱套管部分，該部分通過井設計計算。
以下是您可以遵循的一些基本規(guī)則* ：
●通常，較高的流速需要較短的熱套管。
●確保熱套管材料與其浸入的介質兼容。
●經(jīng)濟型焊接熱套管可用于低流量應用，例如一些 HVAC 冷卻器管線（通常小于 1-3 英尺/秒）。
●錐形熱套管通常比階梯（減少）熱套管更適合高流速。
什么是高溫計并解釋其工作原理？
高溫計是一種非接觸式設備，可以攔截和測量熱輻射。
不與輻射體進行任何接觸的過程稱為高溫測量。該設備可用于確定物體表面的溫度。
高溫計嚴格按照黑體輻射原理工作。在這里，目標的發(fā)射率起著重要作用，因為它決定了目標在高溫計中的亮度。
由于其高精度、速度、經(jīng)濟性和特定優(yōu)勢，它被廣泛用作許多工業(yè)應用中的標準程序。
目前應用的：
●光學系統(tǒng)從物體收集可見光和紅外能量并將其聚焦到檢測器。
●探測器接收來自光學系統(tǒng)的光子能量并將其轉換為電信號以驅動溫度顯示或控制單元。
熱電偶測量結點
當需要的靈敏度和的響應時，建議使用外露（測量）結來測量流動或靜態(tài)的非腐蝕性氣體溫度。
盡管熱響應較慢，但絕緣結更適用于腐蝕性介質。
在將多個熱電偶連接到相關儀器的某些應用中，絕緣可能是的，以避免在測量電路中出現(xiàn)雜散信號。如果沒有，這就是標準。
接地（接地）接頭也適用于腐蝕性介質和高壓應用。
它提供比絕緣結點更快的響應和暴露結點不提供的保護。
熱電偶標準
●ASTM E 235：用于核能或其他高可靠性應用的護套熱電偶 K 型和 N 型標準規(guī)范。
●ASTM E 839：護套熱電偶和護套熱電偶材料的標準測試方法。
●ASTM E 220：通過比較技術校準熱電偶的測試方法
●ASTM E 230：標準化熱電偶的規(guī)格和溫度-EMF 表。
●ASTM E 585：緊湊型 MI、MS、金屬熱電偶電纜的標準規(guī)范。
●ASTM E 608：壓實 MI、MS、金屬熱電偶的標準規(guī)范。
●ASTM E 696：鎢錸合金熱電偶線的標準規(guī)范。
●ASTM E 1652：用于金屬護套 PRT、金屬熱電偶和貴金屬熱電偶的氧化鎂和氧化鋁粉末和可壓碎絕緣體的標準規(guī)范。
●IS 12579：金屬礦物絕緣熱電偶電纜和熱電偶規(guī)范。
●GB/T 1598-2010：中國鉑熱電偶標準。
●IEC 584：熱電偶的國際標準。
熱套管的應用
熱套管為溫度探頭提供保護，防止不利的操作條件，例如腐蝕性介質、物理沖擊（例如熔爐中的熟料）和高壓氣體或液體。
它們的使用還允許快速輕松地更換探頭，而無需“打開”過程。
主要應用領域有：
●保護管用于熱電偶
●確保高壓應用中的完整性
●較小的井用于低壓應用
●直井用于腐蝕性和侵蝕性環(huán)境
●對于需要對溫度變化做出快速響應的應用，裝配式口袋可配備縮小的。
一體式熱套管適用于過程負載，具體取決于其設計。因此，在石化工業(yè)中，現(xiàn)在幾乎只使用一體式熱電偶。
熱電偶結構的類型
有兩種的熱電偶結構。
這些是礦物絕緣 (MI) 熱電偶和非 MI 熱電偶。
礦物絕緣熱電偶：
氧化鎂絕緣熱電偶用于許多過程和實驗室應用。
它們堅固耐用且可彎曲，其相當高的額定溫度使 MgO 熱電偶成為眾多溫度測量應用的熱門選擇。
MgO 傳感器的構造方法是將一個或多個元件放入合適材料和尺寸的護套中，用松散填充或可壓碎的氧化鎂粉末或絕緣體將元件與自身和護套絕緣，然后將填充的護套擠壓或拉伸至其最后縮小尺寸。
模鍛工藝生產(chǎn)出具有高度壓實的 MgO 絕緣層的元件，并在元件本身與其護套之間提供高介電強度絕緣。
礦物絕緣熱電偶由嵌入密實耐火氧化物粉末絕緣體中的熱電偶線組成，全部封閉在無縫拉制金屬護套（通常為不銹鋼）中。
在一端，芯線和護套是從“熱”接頭焊接的。在另一端，熱電偶連接到延長線、連接頭或連接器的“過渡”。
非 MI 熱電偶
在非 MI 熱電偶中，熱電偶線要么用陶瓷珠絕緣，要么在陶瓷絕緣后，用金屬護套（通常是不銹鋼）覆蓋，并提供某種形式的端接（例如延長線、連接頭或連接器）。
在這種類型的結構中，當提供護套保護時，熱電偶線不受測量環(huán)境的影響。
護套材料取決于測量環(huán)境，通常使用不銹鋼。根據(jù)腐蝕環(huán)境選擇不同的護套。
這種結構不提供靈活性，并且在小尺寸中找不到。機械強度不太好。
在非 MI 結構中，護套可以根據(jù)適用性由陶瓷或金屬制成。
暴露、接地和未接地所有類型的結均在 MI 和非 MI 結構中形成。
儀表網(wǎng) 設計制作，未經(jīng)允許翻錄必究 .? ? ?
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