依靠摧體、固體或氣體的受熱棗脹原理,都能構(gòu)成溫度變送器(甚¥也可悔戒變送器)·目其衙單、價(jià)廉而得到廣泛應(yīng)用,家用電器和工業(yè)生產(chǎn)中.都能找到其蹤跡。
在有刻度的細(xì)玻璃管里亢^酒精或求銀而構(gòu)成溫度計(jì),這是久!為人熟知舳測溫儀表·然而它只能就№指示溫度.還不能算溫度變送器。如果在水銀溫度計(jì)的感溫泡附近引出根導(dǎo)線,在對應(yīng)某個(gè)溫度刻度拽灶再日f出一韞導(dǎo)線,當(dāng)溫度升!浚捌度時(shí),水镕柱就擊把電路接通。匣之,溫度F降到該到度“下,R會(huì)把電路斷開。這樣.就畦為有固定切換值的位式作用溫度變送器.這種既有刻度可供就地指示2能發(fā)出通斷信號(hào)的溫度計(jì),稱為電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)。
倘若所封人的導(dǎo)線是順玻璃管軸向插^的.而目在玻璃昔外能曼活調(diào)整導(dǎo)線的長度.
使其下端可“處在任意溫度刻線位臀.能能改童坷換值.見囤
在被體嘭張式溫度計(jì)的玻璃管咀.渡棒“上的宅閫H允許有該梭體的飽和蒸氣Ⅲ,不允許存在大氣Ⅲ力所“玻璃管上端必須密封,這就為調(diào)整導(dǎo)線插^長度帶來極大困難+在圖2 2 1中.利甩巧妙W簡單的舟法使難題迎∞而解,在上半段玻璃管E封^丁可“轉(zhuǎn)動(dòng)的細(xì)眭螺釘l,其橢圓形螺母2下懸掛著細(xì)導(dǎo)線3,導(dǎo)線下端插入下半段玻璃管中.“便與水銀接觸。固為上半段玻璃管的內(nèi)壁橫斷面呈精圓形,所“螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)螺母H能沿管上下移動(dòng).不能旋轉(zhuǎn)。這樣.就能通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘?shù)闹鄯ǜ淖儗?dǎo)線下端的高低,從而調(diào)接切換值。關(guān)鍵是如何在下破壞密封的條件下使管內(nèi)螺釘轉(zhuǎn)動(dòng),此處利用r醴傳動(dòng)方法。在玻璃管頂部的外面套r磁鐵4,轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵時(shí),管南螺釘h端的扁平鐵塊5被%引.使螺釘跟隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。
在水銀柱r端靠近感溫泡虹的管壁±封裝有男一根導(dǎo)線8-使術(shù)銀柱成為電接點(diǎn)的一極。上述螺釘、螺母,懸掛在螺母下的細(xì)導(dǎo)線是另一授.它由螺釘E部的導(dǎo)電軸承處封裝的導(dǎo)線7引出,
為了便f觀察切換值.在上半段玻璃管里也有標(biāo)尺,根據(jù)螺母目標(biāo)R L的剝度可知細(xì)導(dǎo)線下端的&置a十體R和F半蜃的韞度讀數(shù)標(biāo)尺有同樣的分度。
與承銀住接觸的細(xì)導(dǎo)線.B新f坡水墩嶄蝕.而且不沾附水錳。
必須注意的是電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)的通斷信于H限于低電壓小電流。如果電壓過高.由于低氣壓F的水銀蒸氣概易形成氣體放電.就擊拄水銀柱脫離導(dǎo)線時(shí)產(chǎn)生電弧。如果接Ⅻ狀態(tài)下電流站太,魯引起水銀柱升m.“墩在棱測m度下降后仍不脫離接魁.切換差就Ⅱ著女日大?!沓M〝嘈盘?hào)&5v&1mA“下。一股用E的通斷信號(hào)拄制赭體骨的基撅電流·再由集電搬輸出供報(bào)警或ft式淵節(jié)之用,這種情況F電接點(diǎn)上的電Ⅱ和電流很小.可m{考慮水錕柱的發(fā)熱升溫,困而坷換蓋就r分微小了。
遼應(yīng)該提醒R意·水銀鏈與{線接觸之后.“罘棱測Ⅲ度繼镕±升.水m柱將在管壁與導(dǎo)線問的縫隙巾斗高,遮時(shí)有敏斷m積減?。胗袆澏菶不再能嚏映設(shè)測溫度.讀數(shù)是無效的。
瞳用時(shí)迂要意產(chǎn)品所尷定的插^深度.H鮑搔&在破測介質(zhì)中的深度不足m受環(huán)境m度影響,產(chǎn)生附加誤差,這8普通械體膨脹式韞度計(jì)也忠注意的。
電接點(diǎn)水銀m度計(jì)常用在恒溫水槽,im惜段窯調(diào)控制中.實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常需要改變切換值的加熱豉冷卻裝置常坩可變電接點(diǎn)自式.
2.固體膨脹式
典型固體膨脹式溫度敏感元件是取金屬片,它利用線膨脹系數(shù)差別較大的兩種金屬材料制成Ⅸ層片狀元件.在溫度變化時(shí)將因彎曲變形而使其一端有明&位移。借此帶動(dòng)指針就構(gòu)成取金屬溫度計(jì);帶動(dòng)電接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)通斷就構(gòu)成雙金屬溫度開關(guān)。后者也就是位式作用的溫度變送器。
n金屬敏感元件通常用下列材抖制造:
(1)高錳臺(tái)金
這是錳、鑲、錒的合金(含Mn77%.Nil0%,Cul 8“),這種材料壁熱后膨張十分明顯,在25~150C問線膨脹系數(shù)n約為27 5×10 6C.即溫度每t升1℃將伸長原尺寸的百萬分之27 5。
(2)股鋼
這是鐵和鎳的臺(tái)盤(含F(xiàn)e64蹦,Ni36%),經(jīng)研究證明,這種成分&例下的合金線嘭脹系數(shù)a授?。?~100C問約為(1~3)×i0…C.即在同樣溫度變化幅度之下其膨脹程度僅為高錳合金的=十分之一左右。
將這兩種材料軋制成疊合在一起的薄片.其中a大的材料為主動(dòng)層,a小的為梭動(dòng)層。把這種復(fù)合材料剪切戚條.使其一端固定,另一靖自由,受熱后將向被動(dòng)層一側(cè)彎曲,受冷則向主動(dòng)層一側(cè)彎曲,恢復(fù)到原有溫度則仍平贏如前。
溫度低時(shí)電接點(diǎn)接觸.溫度過高雙盤屬片向F彎曲,電接點(diǎn)斷開。例如電髓斗的溫度掙制常脅£種辦法。為?改變溫度,應(yīng)能調(diào)整切換值,在此采用螺釘調(diào)整彈簧片的高度.惜此改變電接點(diǎn)間的韌始Ⅲ力。當(dāng)接點(diǎn)聞Ⅲ力大時(shí).必須在更高的溫度下才能斷開.此時(shí)電馳斗的平均溫度便得到提高。
上述電接點(diǎn)的動(dòng)作原理雖然茼單.然m其動(dòng)作速度緩慢.往往容易在接點(diǎn)間形成電弧‘即電^花)使電接點(diǎn)壽命減短。所“這仲埋動(dòng)式n金屬電接點(diǎn)H能用在低電壓小電mq路里.或者電阻性負(fù)載“廈不常使用的設(shè)薔上。電瞰斗就是電阻性缸戴.mH亡H盛艋蹦使用。
為電接點(diǎn)的中斷,出現(xiàn)了各種各樣速動(dòng)式電接點(diǎn)。例如電冰箱的過電流保護(hù).常用碟形Ⅸ金屬片.見囤2 2 5。
把Ⅲ金屬片制成*b起的網(wǎng)盤形.并將圓心處固定。邊緣處有兩組電接*+串聯(lián)n電路里。飄盤屬H下方有電熱絲t電熱絲與被保護(hù)的冰箱壓縮機(jī)相連.當(dāng)壓縮機(jī)電*L址時(shí),此電熱&對Ⅲ金屬片加熱。起韌.雙金屬片并無明顯變化,R是材料內(nèi)部熱成^增句Ⅱ但到一定程度之后·美然由*自起變?yōu)?口陷狀態(tài),其邊緣上的電接點(diǎn)就在一瞬問斷開。由于動(dòng)作極快.R是兩坦電接^串聯(lián).就能有技地避免電弧形或。
除碟形外t也可以利用彈簧片q條形雙金輯片結(jié)臺(tái),并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)闹c(diǎn).宴觀速動(dòng)效果e電飯鍋(也稱電域攫)在保溫階段就是利用這種俸感器幢電潭間歌通斷.保持Ⅱ度和70c左右。
速動(dòng)式&緩動(dòng)式在防lL電弧對電接點(diǎn)的危害方面,顯然卓有成斂。但其切換差罌增大很多·這也應(yīng)該洼意。因?yàn)榍袚Q動(dòng)作之前要儲(chǔ)備能量,積薔熱應(yīng)力,zui終才能*Ⅻ爆&性礎(chǔ)怍。這就要求溫度變化比理想的切換中值更多.這必然會(huì)婕切換差Ⅻ太。
雙金屬片帶動(dòng)電接點(diǎn)·其實(shí)質(zhì)雖然是位式作用.但與特殊設(shè)計(jì)結(jié)臺(tái)也能賦F E連續(xù)怍用功能。例如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水溫指示表廈其所配溫度變送器都是Un金屬片為主掏成的,m圈z 2 6所示,在水溫f々感器及其指示儀表里,吾有一個(gè)周圍纏繞著電加熱絲的g金劇片·圖中分別用^&B表示。兩者的加熱絲串聯(lián)后由薔電池供電.井經(jīng)過^的電接點(diǎn)舌再由車體形成閉镕。
擴(kuò)散硅壓力變送器: http:///
微差壓變送器: http:///
一體化溫度變送器: http:///