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熱電阻.熱電偶

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YH系列熱電阻詳細(xì)介紹產(chǎn)品特點(diǎn):熱電阻,它的阻值跟溫度的變化成正比

詳細(xì)介紹

 

YH系列熱電阻詳細(xì)介紹


產(chǎn)品特點(diǎn):

  熱電阻,它的阻值跟溫度的變化成正比。PT100的阻值與溫度變化關(guān)系為:當(dāng)PT100溫度為0℃時(shí)它的阻值為100歐姆,在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理:當(dāng)PT100在0攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆,它的阻值會(huì)隨著溫度上升而成勻速增長(zhǎng)的。


典型應(yīng)用

    隔離變送器是一種將熱電阻信號(hào)按溫度高低隔離轉(zhuǎn)換成與溫度成線性標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的混合集成電路。該電路在同一芯片上集成了一組多路高隔離的DC/DC電源,幾個(gè)高性能的信號(hào)隔離器和熱電阻線性化、長(zhǎng)線補(bǔ)償、干擾抑制電路,特別適用于Pt100/Cu50熱電阻信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),溫度信號(hào)的變送與無失真遠(yuǎn)傳,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)PLC或DCS系統(tǒng)的溫度信號(hào)采集與隔離。
  芯片內(nèi)部集成了高效率的DC-DC,能產(chǎn)生兩組互相隔離的電源分別給內(nèi)部輸入端放大電路、調(diào)制電路供電和輸出端解調(diào)電路、轉(zhuǎn)換電路、濾波電路供電。SMD工藝結(jié)構(gòu)及新技術(shù)隔離措施使該器件能達(dá)到:電源、信號(hào)的輸入/輸出 3000VDC三隔離。并且能滿足工業(yè)級(jí)寬溫度、潮濕、震動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)惡劣工作環(huán)境要求。
  溫度信號(hào)隔離放大器使用非常方便,只需很少外部元件,即可實(shí)現(xiàn)Pt100熱電阻信號(hào)的隔離變送。并可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)溫度控制信號(hào)一進(jìn)兩出、一進(jìn)四出的功能。


應(yīng)用范圍

醫(yī)療、電機(jī)、工業(yè)、溫度計(jì)算、阻值計(jì)算等高精溫度設(shè)備,應(yīng)用范圍非常之廣泛。


引線方式

熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件,通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),與控制室之間存在一定的距離,因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大的影響。
國(guó)標(biāo)熱電阻的引線主要有三種方式:
  二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制:這種引線方法很簡(jiǎn)單,但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度的因素有關(guān),因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)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)過程控制中的常用的引線電阻。
  四線制:在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)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(hào)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(cè)。
  熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻,其連接導(dǎo)線(從熱電阻到中控室)也成為橋臂電阻的一部分,這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化,造成測(cè)量誤差。采用三線制,將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端,其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上,這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測(cè)量誤差。工業(yè)上一般都采用三線制接法。


技術(shù)參數(shù)

         三線、四線或兩線 Pt100/Cu50熱電阻信號(hào)直接輸入
  精度、線性度誤差等級(jí): 0.2級(jí)(相對(duì)溫度)
  內(nèi)置線性化處理和長(zhǎng)線補(bǔ)償電路
  電源、信號(hào):輸入/輸出 3000VDC三隔離
  輔助電源:5V、12V、15V或24V直流單電源供電
  國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出:4-20mA/0-5V/0-10V等
  低成本、超小體積,使用方便,可靠性高
  標(biāo)準(zhǔn) SIP12/DIP24符合UL94V-0阻燃封裝
  工業(yè)級(jí)溫度范圍: - 40 - + 85 ℃
 

型號(hào)指南

        溫度信號(hào)隔離、采集及變換
  工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)高精度溫度測(cè)量
  熱電阻信號(hào)隔離與溫度控制
  地線干擾抑制
  溫度傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)
  油溫測(cè)量與報(bào)警
  信號(hào)遠(yuǎn)程無失真?zhèn)鬏?
  電力監(jiān)控、醫(yī)療設(shè)備溫度控制隔離安全柵


產(chǎn)品校準(zhǔn)

設(shè)備準(zhǔn)確到0.01歐的電阻箱一臺(tái),直流電源一臺(tái),4位半萬用表一臺(tái)

步驟
1、 將產(chǎn)品按照應(yīng)用圖接好線,或者將產(chǎn)品安裝到已經(jīng)設(shè)計(jì)好的線路板上。
產(chǎn)品應(yīng)用圖2、 根據(jù)輔助電源的值,連接好電源;安裝好調(diào)節(jié)電位器;輸出接到萬用表。
3、 根據(jù)輸入的溫度范圍查分度表得出對(duì)應(yīng)的電阻值范圍Rlow~Rhigh。
4、 接通電源,開機(jī)15分鐘。
5、 將電阻箱的阻值調(diào)到等于Rlow的值,調(diào)節(jié)零點(diǎn)電位器,使輸出為零點(diǎn)的對(duì)應(yīng)輸出值(例如4mA)。
6、 將電阻箱的阻值調(diào)到等于Rhigh的值,調(diào)節(jié)幅值電位器,使輸出為滿度的對(duì)應(yīng)輸出值(例如20mA)。
7、 重復(fù)5、6步驟幾次,提高輸出精度。
8、 校準(zhǔn)完成。[1]

 

 

 

 

YH系列熱電偶詳細(xì)介紹

 

    熱電偶(thermocouple)是溫度測(cè)量?jī)x表中常用的測(cè)溫元件,它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同,但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同,通常由熱電極、絕緣套保護(hù)管和接線盒等主要部分組成,通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。

 

工作原理

熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,
    熱電偶當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過,此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系,制成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。
    熱電偶在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)量溫度時(shí)要求其冷端(測(cè)量端為熱端,通過引線與測(cè)量電路連接的端稱為冷端)的溫度保持不變,其熱電勢(shì)大小才與測(cè)量溫度呈一定的比例關(guān)系。若測(cè)量時(shí),冷端的(環(huán)境)溫度變化,將嚴(yán)重影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。在冷端采取一定措施補(bǔ)償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補(bǔ)償正常。與測(cè)量?jī)x表連接用補(bǔ)償導(dǎo)線。
熱電偶冷端補(bǔ)償計(jì)算方法:
    從毫伏到溫度:測(cè)量冷端溫度,換算為對(duì)應(yīng)毫伏值,與熱電偶的毫伏值相加,換算出溫度;
    從溫度到毫伏:測(cè)量出實(shí)際溫度與冷端溫度,分別換算為毫伏值,相減後得出毫伏值,即得溫度。

 

測(cè)溫條件

熱電偶高清圖片是一種感溫元件,是一種一次儀表,熱電偶直接丈量溫度。由2種不同成分材質(zhì)的導(dǎo)體組成的閉合回路,由于材質(zhì)不同,不同的電子密度產(chǎn)生電子擴(kuò)散,穩(wěn)定均衡后就產(chǎn)生 了電勢(shì)。當(dāng)兩端存在梯度溫度時(shí),回路中就會(huì)有電流產(chǎn)生,產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì),溫度差越大,電流就會(huì)越大。測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)之后即可曉得溫度值。熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,可將熱能轉(zhuǎn)換成電能。

 

技術(shù)優(yōu)勢(shì):

熱電偶測(cè)溫范圍寬,性能比擬穩(wěn)定;丈量精度高,熱電偶與被測(cè)對(duì)象直接接觸,不受中間介質(zhì)的影響;熱響應(yīng)時(shí)間快,熱電偶對(duì)溫度變化反響靈活;丈量范圍 大,熱電偶從-40~+ 1600℃ 均可連續(xù)測(cè)溫;熱電偶性能牢靠, 機(jī)械強(qiáng)度好。運(yùn)用壽命長(zhǎng),裝置便當(dāng)。
    電偶必需是由兩種性質(zhì)不同但契合一定要求的導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)材料構(gòu)成回路。熱電偶丈量端和參考端之間必需有溫差。
    將兩種不同資料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因此在回路中構(gòu)成一個(gè)大小的電流,這 種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是應(yīng)用這一效應(yīng)來工作的。

 

主要特點(diǎn)

1、裝配簡(jiǎn)單,熱電偶更換方便;
2、壓簧式感溫元件,抗震性能好;
3、測(cè)量精度高;
4、測(cè)量范圍大(-200℃~1300℃,特殊情況下-270℃~2800℃);
5、熱響應(yīng)時(shí)間快;
6、機(jī)械強(qiáng)度高,耐壓性能好;
7、耐高溫可達(dá)2800度;
8、使用壽命長(zhǎng)。

 

結(jié)構(gòu)要求

熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、
熱電偶穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下:
1、組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;
2、兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;
3、補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;
4、保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,
熱電偶當(dāng)兩個(gè)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的,其中,直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端),另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。

 

熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度,對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意如下幾個(gè)問題:
1、熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶工作端的兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù);
2、熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無關(guān),只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);
3、當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢(shì)的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來,構(gòu)成一個(gè)閉合回路,如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來工作的。
6常見種類 常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,一般也沒有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為中國(guó)設(shè)計(jì)熱電偶。

 

熱電偶分度號(hào)
熱電極材料

  
正極
負(fù)極
S
鉑銠 10
純鉑
R
鉑銠 13
純鉑
B
鉑銠 30
鉑銠 6
K
鎳鉻
鎳硅
T
純銅
銅鎳
J
銅鎳
N
鎳鉻硅
鎳硅
E
鎳鉻
銅鎳

從理論上講,任何兩種不同導(dǎo)體(或半導(dǎo)體)都可以配制成熱電偶,但是作為實(shí)用的測(cè)溫元件,對(duì)它的要求是多方面的。為了保證工程技術(shù)中的可靠性,以及足夠的測(cè)量精度,并不是所有材料都能組成熱電偶,
 
一般對(duì)熱電偶的電極材料,基本要求是:
1、在測(cè)溫范圍內(nèi),熱電性質(zhì)穩(wěn)定,不隨時(shí)間而變化,有足夠的物理化學(xué)穩(wěn)定性,不易氧化或腐蝕;
2、電阻溫度系數(shù)小,導(dǎo)電率高,比熱小;
3、測(cè)溫中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大,并且熱電勢(shì)與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系;
4、材料復(fù)制性好,機(jī)械強(qiáng)度高,制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜。
 
 
主要分類
1、按熱電偶固定裝置型式分類
熱電偶作為主要測(cè)溫手段,用途十分廣泛,因而對(duì)固定裝置和技術(shù)性能有多種要求,因此熱電偶的固定裝置分為六種:無固定裝置式、螺紋式、固定法蘭式、活動(dòng)法蘭式、活動(dòng)法蘭角尺形式、錐形保護(hù)管式六種。
2、按裝配及結(jié)構(gòu)方式分類
根據(jù)熱電偶的性能結(jié)構(gòu)方式可分為:可拆卸式熱電偶、隔爆式熱電偶、鎧裝熱電偶和壓彈簧固定式熱電偶等特殊用途的熱電偶。
 
安裝要求
對(duì)熱電偶與熱電阻的安裝,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)熱電偶和熱電阻的安裝部位和插入深度時(shí)要注意以下幾點(diǎn):
1、為了使熱電偶和熱電阻的測(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)熱電偶或熱電阻。
2、帶有保護(hù)套管的熱電偶和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偶,
熱電偶一般都應(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,那熱電偶或熱電阻插入深度應(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偶,淺插式的熱電偶保護(hù)套管,其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm;熱套式熱電偶的標(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,熱電偶或熱電阻插入深度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。
 
正確使用
正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值,保證產(chǎn)品合格,
熱電偶而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗,既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確,熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差,它們是熱電偶在使用中的主要誤差。
1、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等,換句話說,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng),所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi),當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí),必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴(yán)重,這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾,由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化,
熱電偶在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí),甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后,用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大,熱電偶波動(dòng)的振幅就越小,與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí),儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小,但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度,應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時(shí)間常數(shù),除增加傳熱系數(shù)以外,有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中,使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應(yīng)及時(shí)校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時(shí),如保護(hù)管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo),這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,以減小誤差。
 
故障處理
熱電偶輸入產(chǎn)生故障判別法:
按照儀表接線圖進(jìn)行正確接線通電后,儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號(hào),
熱電偶接著顯示儀表量程范圍,再測(cè)儀表下排的數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度,儀表上排數(shù)碼管顯示測(cè)量溫度。若儀表上排數(shù)碼管顯示不是發(fā)熱體的溫度,而顯示“OVER"、“0000"或“000"等狀況,說明儀表輸入部位產(chǎn)生故障,應(yīng)作如下試驗(yàn):
1)把熱電偶從儀表熱電偶輸入端拆下,再用任何一根導(dǎo)線把儀表熱電偶輸入端短路。通電時(shí),儀表上排數(shù)碼管顯示值約為室溫時(shí),說明熱電偶內(nèi)部連線開路,應(yīng)更換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀況,說明儀表在運(yùn)輸過程中,儀表的輸入端被損壞,要調(diào)換儀表。
2)把上述故障儀表的熱電偶拆去,換用旁邊運(yùn)行正常的同種分度號(hào)儀表上接入的熱電偶,通電后,原故障儀表上排數(shù)碼管顯示發(fā)熱體溫度時(shí),說明熱電偶連線開路,更換同類型熱電偶。
3)把有故障的熱電偶從儀表上拆下來,用萬用表放在測(cè)量歐姆(R)*1檔,
熱電偶用萬用表兩表棒去測(cè)熱電偶兩端,若萬用表上顯示的電阻值很大,說明熱電偶內(nèi)部連接開路,更換同類型熱電偶。否則有一定阻值,說明儀表輸入端有問題,應(yīng)更換儀表。
4)按照儀表接線圖接線正確,若儀表通電后,儀表上排數(shù)碼管顯示有負(fù)值等現(xiàn)象,說明接入儀表的熱電偶“+"與“—"接錯(cuò)而造成的。只要重新調(diào)換一下即可。
5)接線正確儀表在運(yùn)行時(shí),儀表上排數(shù)碼管顯示的溫度與實(shí)際測(cè)量的溫度相差40度~70度。甚至相差更大,說明儀表的分度號(hào)與熱電偶的分度號(hào)搞錯(cuò)。按熱電偶分度號(hào)B、S、K、E等熱電偶的溫度與毫伏(MV)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系來看,同樣溫度的情況下,產(chǎn)生的毫伏值(MV)B分度號(hào)最小,S分度號(hào)次小,K分度號(hào)較大,E分度號(hào),按照此原理來判別。
常見故障分析及處理:

 

 

故障現(xiàn)象
可能原因
處理方法
熱電勢(shì)比實(shí)際值小(顯示儀表指示值偏低)
熱電極短路
如潮濕所致,則進(jìn)行干燥;如絕緣子損壞,則更換絕緣子
熱電偶的接線柱處積灰,造成短路
清掃積灰
補(bǔ)償導(dǎo)線線間短路
找出短路點(diǎn),加強(qiáng)絕緣或更換補(bǔ)償導(dǎo)線
熱電偶熱電極變質(zhì)
在長(zhǎng)度允許的發(fā)問下,剪去變質(zhì)段重新焊接,或更換新熱電偶
補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶極性接反
重新接正確
補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶不配套
更換相配套的補(bǔ)償導(dǎo)線
熱電偶安裝位置不錄或插入深度不符合要求
重新按規(guī)定安裝
熱電偶冷端溫度補(bǔ)償不符合要求
調(diào)整冷端補(bǔ)償器
熱電偶與顯示儀表不配套
更換熱電偶或顯示儀表使之相配套
熱電勢(shì)比實(shí)際值大(顯示儀表指示值偏高)
顯示儀表與熱電偶不配套
更換熱電偶使之相配套
熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線不配套
更換補(bǔ)償導(dǎo)線使之相配套
有直流干擾信號(hào)進(jìn)入
排除直流干擾
熱電勢(shì)輸出不穩(wěn)定
熱電偶接線柱與熱電極接觸不良
將接線柱螺絲擰緊
熱電偶測(cè)量線路絕緣破損,引起斷續(xù)短路或接地
找出故障點(diǎn),修復(fù)絕緣
熱電偶安裝不牢或外部震動(dòng)
緊固熱電偶,消除震動(dòng)或采取減震措施
熱電極將斷未斷
修復(fù)或更換熱電偶
外界干擾(交流漏電,電磁場(chǎng)感應(yīng)等)
查出干擾源,采用屏蔽措施
熱電偶熱電勢(shì)誤差大
熱電極變質(zhì)
更換熱電極
熱電偶安裝位置不當(dāng)
改變安裝位置
保護(hù)管表面積灰
清除積灰

 

溫度補(bǔ)償

由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時(shí)),
而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn),為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi),連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接錯(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度差不能超過100℃。

主要優(yōu)點(diǎn)

1、測(cè)量精度高。因直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。
2、測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從零下50度——1600度均可連續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶低可測(cè)到-269度(如金鐵鎳鉻),高可達(dá)2800度(如鎢、錸)。
3、構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來非常方便。

選擇方法

熱電偶是兩種不同的導(dǎo)體連接在一起形成的,
當(dāng)測(cè)量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力(EMF)。連接點(diǎn)用途測(cè)量連接點(diǎn)是處于被測(cè)溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上,或溫度變化能自動(dòng)補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接點(diǎn)部分。
在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中,熱電偶元件一般端接在接頭上;但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上,而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。連接點(diǎn)類型接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接(焊接),這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸——即從外部通過探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。建議用接殼式熱電偶來測(cè)量靜態(tài)或流動(dòng)腐蝕性氣體與液體的溫度,以及一些高壓應(yīng)用。在絕緣式熱電偶中,熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開并由一種軟性粉末包圍。雖然絕緣式熱電偶的響應(yīng)速度比接殼式熱電偶的響應(yīng)速度要慢,但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來測(cè)量腐蝕性環(huán)境,可理想地通過護(hù)套屏蔽來將熱電偶與周圍環(huán)境電絕緣。露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中,這種類型可提供的響應(yīng)時(shí)間,但于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。響應(yīng)時(shí)間以時(shí)間常數(shù)來表示,時(shí)間常數(shù)定義為傳感器在被控環(huán)境中在初始值和最終值之間改變63.2%所需的時(shí)間。露端式熱電偶具有快的響應(yīng)速度,而且探針護(hù)套直徑越小,則響應(yīng)速度就越快,但其允許測(cè)量溫度也就越低。延伸線熱電偶延伸線是一對(duì)具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。當(dāng)連接合適時(shí),延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端,而這一端通常位于被控環(huán)境中。

選擇熱電偶選擇熱電偶時(shí)需考慮下列因素:
1、被測(cè)溫度范圍;
2、所需響應(yīng)時(shí)間;
3、連接點(diǎn)類型;
4、熱電偶或護(hù)套材料的抗化學(xué)腐蝕能力;
5、抗磨損或抗振動(dòng)能力;
6、安裝及限制要求等。

 


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