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熱電阻/熱電偶簡介

來源:上海辰心儀表有限公司   2017年03月10日 13:30  

 熱電偶溫度計是在工業(yè)生產(chǎn)中應用較為廣泛的測溫裝置。熱電偶傳感元件是由兩根不同材質(zhì)的金屬線組成,結(jié)構簡單,使用方便,度高,量程范圍寬,抗振,適用于中高溫溫區(qū)。熱電阻溫度計resistance thermometer利用熱電阻作為測溫元件的溫度計,由熱電阻和顯示儀表(動圈儀表或自動平衡電橋等》組成,其間用導線相連,將電阻變化信息傳輸給顯示儀表,以反映出被測溫度。用于測量中溫或J室溫較接近的溫度。工作原理兩種不同成份的導體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當接合點的溫度不同時,在回路中就會產(chǎn)生電動勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應,而這種電動勢稱為熱電勢。熱電偶就是利用這種原理進行溫度測量的,其中,直接用作測量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測量端),另一端叫做冷端(也稱為補償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢。組成材料要求1、在測溫范圍內(nèi)化學和物理性能穩(wěn)定;2、復現(xiàn)性好;3、電阻溫度系數(shù)大,以得到高靈敏度;4、電阻率大,可以得到小體積元件;5、電阻溫度特性盡可能接近線性;6、價格低廉。常用熱電阻原件常用的熱電阻元件有:鉑熱電阻、銅熱電阻、半導體熱敏電阻。鉑熱電阻采用高純度鉑絲繞制而成,具有測溫精度高、性能穩(wěn)定、復現(xiàn)性好、抗氧化等優(yōu)點,因此在基準、實驗室和工業(yè)中被廣泛應用。但其在高溫下容易被還原性氣氛所污染,使鉑絲變脆,改變其電阻溫度特性,所以需用套管保護方可使用。鉑絲純度是決定溫度計精度的關鍵。鉑絲純度越高其穩(wěn)定性越高、復現(xiàn)性越好、測溫精度也越高。銅熱電阻的電阻值與溫度近于呈線性關系,電阻溫度系數(shù)也較大,且價格便宜,所以在一些測量精度要求不是很高的情況下,就常采用銅熱電阻。但其在高于100℃的氣氛中易被氧化,故多用于測量-50~150℃溫度范圍。半導體熱敏電阻優(yōu)點:負電阻溫度系數(shù)大,因此靈敏度高。電阻率大,可作成體積小而電阻值大的電阻元件,這就使之具有熱慣性小和可測量點溫度或動態(tài)溫度。缺點:同種半導體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大,非線性嚴重,元件性能不穩(wěn)定,因此互換性差、精度較低。熱電阻連接方式二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制,這種引線方法很簡單,但由于連接導線必然存在引線電阻R,R大小與導線的材質(zhì)和長度的因素有關,因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線電阻的影響,是工業(yè)過程控制中的zui常用的。四線制:在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U,再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可*消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。安裝要求1.熱電偶和熱電阻的安裝應盡可能保持垂直,以防止保護套管在高溫下產(chǎn)生變形,但在有流速的情況下,則必須迎著被測介質(zhì)的流向插入,以保證測溫元件與流體的充分接觸以保證其測量精度。2.熱電偶和熱電阻應盡量安裝在有保護層的管道內(nèi),以防止熱量散失。其次當熱電偶和熱電阻傳感器安裝在負壓管道中時,必須保證測量處具有良好的密封性,以防止外界冷空氣進入,使讀數(shù)偏低。3.當熱電偶和熱電阻傳感器安裝在戶外時,熱電偶和熱電阻傳感器的接線盒面蓋應向上,入線口應向下,以避免雨水或灰塵進入接線盒,而損壞熱電偶和熱電阻接線盒內(nèi)的接線影響其測量精度。4.應經(jīng)常檢查熱電偶和熱電阻溫度計各處的接線情況,特別是熱電偶溫度計由于其補償導線的材料硬度較高,非常容易從接線柱脫離造成斷路故障,因此要接線良好不要過多碰動溫度計的接線并經(jīng)常檢查,以獲得正確的測量溫度。5.熱電偶安裝時應放置在盡可能靠近所要測的溫度控制點。為防止熱量沿熱電偶傳走或防止保護管影響被測溫度,熱電偶應浸入所測流體之中,深度至少為直徑的10倍。當測量固體溫度時,熱電偶應當頂著該材料或與該材料緊密接觸。為了使導熱誤差減至zui小,應減小接點附近的溫度梯度。6.當用熱電偶測量管道中的氣體溫度時,如果管壁溫度明顯地較高或較低,則熱電偶將對之輻射或吸收熱量,從而顯著改變被測溫度。這時,可以用一輻射屏蔽罩來使其溫度接近氣體溫度,采用所謂的屏罩式熱電偶。7.選擇測溫點時應具有代表性,例如測量管道中流體溫度時,熱電偶的測量端應處于管道中流速zui大處。一般來說,熱電偶的保護套管末端應越過流速中心線。

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