1.軟體鎧裝熱電偶簡(jiǎn)介
上應(yīng)用的熱電偶具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,上規(guī)定熱電偶分為八個(gè)不同的分度,分別為B,R,S,K,N,E,J和T,其測(cè)量溫度的低可測(cè)零下270攝氏度,可達(dá)1800攝氏度,其中B,R,S屬于鉑系列的熱
電偶,由于鉑屬于貴重金屬,所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個(gè)則稱為廉價(jià)金屬熱電偶。熱電偶的結(jié)構(gòu)有兩種,普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極,,保護(hù)套管和等部分組成,而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲,絕緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合裝配后,經(jīng)過拉伸加工而成的一種堅(jiān)實(shí)的組合體。但是熱電偶的電信號(hào)卻需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞,這種導(dǎo)線我們稱為不同的熱電偶需要不同的補(bǔ)償導(dǎo)線,其主要作用就是與熱電偶連接,使熱電偶的參比端遠(yuǎn)離電源,從而使參比端溫度穩(wěn)定。補(bǔ)償導(dǎo)線又分為補(bǔ)償型和延長(zhǎng)型兩種,延長(zhǎng)導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤菍?shí)際中,延長(zhǎng)型的導(dǎo)線也并不是用和熱電偶相同材質(zhì)的金屬,一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導(dǎo)線代替。補(bǔ)償導(dǎo)線的與熱電偶的連線一般都是很明了,熱電偶的正極連接補(bǔ)償導(dǎo)線的紅色線,而負(fù)極則連接剩下的顏色。一般的補(bǔ)償導(dǎo)線的材質(zhì)大部分都采用。
鎧裝熱電偶和工業(yè)用一樣,作為測(cè)量溫度的傳感器,通常和顯示儀表、和電子調(diào)節(jié)器配套使用,同時(shí),亦可以作為裝配式熱電偶的感溫元件。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過程中從0℃~800℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和其以及固體表面的溫度。與裝配式熱電偶相比,熱電偶具有可彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間短和堅(jiān)固耐用等優(yōu)點(diǎn)。
由于鎧裝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)省鎧裝熱電偶材料,降低成本,通常采用把鎧裝熱電偶的冷端(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,的作用只起延伸熱電極,使鎧裝熱電偶的冷端移動(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。 在使用鎧裝熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意號(hào)相配,錯(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與鎧裝熱電偶連接端的溫度不能超過100℃
分類
露端式:短;適于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)排氣等 要求響應(yīng)快的溫度測(cè)量;機(jī)械強(qiáng)度較低。
接殼式 :熱響應(yīng)時(shí)間短;公稱壓力大(可達(dá)34MPa);不適用于有電磁干擾的場(chǎng)合。
絕緣式 :熱響應(yīng)時(shí)間較前兩種長(zhǎng),使用壽命長(zhǎng);抗電磁干擾;在對(duì)熱響應(yīng)時(shí)間無特殊要求的場(chǎng)合多采用此種形式。
分離式 : 雙支,避免信號(hào)干擾,其特點(diǎn)同絕緣式。
2.軟體鎧裝熱電偶工作原理
是用兩種不同成份的導(dǎo)體焊接在一起,兩端溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)有熱電勢(shì)產(chǎn)生,因此勢(shì)電偶是通過測(cè)量從而測(cè)量溫度的一種感溫原件,它是一種變換器,它能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)再由顯示儀表顯示出來。
熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是,將兩種不同成份的金屬導(dǎo)體首尾相連接成,如兩接點(diǎn)的溫度不等,則在回路中就會(huì)產(chǎn)生,形成,這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成,焊接的一端叫做測(cè)量端,未焊接的一端叫做參考端,參考端在使用時(shí)通常恒定在一定的溫度(如00C)當(dāng)對(duì)測(cè)量端加熱時(shí),在接點(diǎn)處有熱電勢(shì)產(chǎn)生。如參考端溫度恒定,其熱電勢(shì)的大小和方向只與兩種金屬材料的特性和測(cè)量端的溫度有關(guān),而與勢(shì)電偶的精細(xì)和長(zhǎng)短無關(guān)。當(dāng)測(cè)量端的溫度改變后,勢(shì)也隨之改變,并且溫度和熱電勢(shì)之間有一固定的函數(shù)關(guān)系,利用這個(gè)關(guān)系就可以測(cè)量溫度。
鎧裝熱偶電極是兩種不同成份的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接,形成回路,直接測(cè)溫端叫工作端,接線端子端叫,也稱參比端。當(dāng)工作端和參比端存在溫差時(shí),就會(huì)在回路中產(chǎn)生,接上顯示儀表,儀表上就會(huì)指示出熱電偶所產(chǎn)生的的對(duì)應(yīng)溫度值。鎧裝熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)將隨著測(cè)量端溫度升高而增長(zhǎng),熱電動(dòng)勢(shì)的大小只和熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān),和熱電極的長(zhǎng)度、直徑無關(guān)。鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)原理是,是由導(dǎo)體、高絕緣氧化鎂、外套不銹鋼保護(hù)管,經(jīng)多次一體拉制而成。鎧裝熱電偶產(chǎn)品主要由、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結(jié)構(gòu),并配以各種安裝固定裝置組成
鎧裝熱電偶主要由、接線端子和鎧裝熱電偶元件等組成基本結(jié)構(gòu),并配以各種安裝固定裝置。安裝固定型式固定裝置是供用戶安裝時(shí)使用。鎧裝有:無固定裝置、固定卡套式,可動(dòng)卡套式,固定法蘭式,可動(dòng)式五種結(jié)構(gòu)型式。固定卡套式只供一次性固定使用,可動(dòng)卡套式可做多次固定使用。
測(cè)量端(熱端)結(jié)構(gòu)形式
鎧裝熱
3.主要特點(diǎn)
鎧裝熱電偶是中應(yīng)用較廣泛的溫度器件,他的主要特點(diǎn)就是測(cè)溫范圍寬,性能比較穩(wěn)定,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號(hào),便于自動(dòng)控制和集中控制。另外,少,減少;可彎曲安裝使用;測(cè)量范圍大;機(jī)械強(qiáng)度高,耐壓性能好都是鎧裝熱電偶的優(yōu)勢(shì)。
4.熱響應(yīng)時(shí)間
在溫度出現(xiàn)階段變化時(shí),熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該階躍變化的50%所需的時(shí)間稱為熱電響應(yīng)時(shí)間。
鎧裝熱電偶響應(yīng)時(shí)間應(yīng)不大于下表數(shù)據(jù): 單位:s
鎧裝熱電偶直徑mm | 鎧裝偶工作端形式區(qū)分 | 響應(yīng)時(shí)間 | |
絕緣式響應(yīng)時(shí)間s | 接殼式響應(yīng)時(shí)間s | ||
Ф2.0 | 0.5 | 0.4 | ------ |
Ф3.0 | 1.2 | 0.6 | 3.0 |
Ф4.0 | 2.5 | 0.8 | 5.0 |
Ф5.0 | 4.5 | 1.2 | 8.0 |
Ф6.0 | 6.0 | 2.0 | 12.0 |
Ф8.0 | 8.0 | 4.0 |
5.測(cè)溫范圍
類別 | 代號(hào) |
| 套管外徑mm | 常用溫度℃ | 使用溫度℃ | 允許偏差 | |
測(cè)量范圍℃ | 允差值 | ||||||
鉑銠10-鉑 | WRPK | S | ≥Φ3 | 1100 | 1200 | 0-1200 | ±1.5℃或±1.5%t |
鎳鉻-銅鎳 | WREK | E | ≥Φ3 | 600 | 700 | 0-700 | ±2.5℃或±0.75%t |
鎳鉻-鎳硅 | WRNK | K | ≥Φ3 | 800 | 950 | 0-900 | ±2.5℃或±0.75%t |
銅-銅鎳 | WRCK | T | ≥Φ3 | 350 | 400 | 小于-200 | 未作規(guī)定 |
-40-350 | ±0.75%t | ||||||
鐵-銅鎳 | WRFK | J | ≥Φ3 | 500 | 600 | 0-600 | ±2.5℃或±0.75%t |
注:"t"為被測(cè)溫度的值。
6.使用方法
金屬熔體快速鎧裝熱電偶檢定裝置的檢定方法如下:
該裝置主要由一能容納兩只被測(cè)偶端部的扁加熱線圈、兩只與被測(cè)偶形狀相同的鎧裝熱電偶及相應(yīng)的控溫顯示輸出裝置構(gòu)成。檢定方法是首先利用兩只校準(zhǔn)熱電偶找出扁加熱線圈中使這兩只校準(zhǔn)偶熱相同的點(diǎn),用被檢偶取代其中的一只校準(zhǔn)偶,在其它條件不變的情況下,待被檢偶的讀數(shù)穩(wěn)定后與校準(zhǔn)偶的讀數(shù)相比較即可知被檢偶的量值是否準(zhǔn)確。此方法提供了快速測(cè)溫?zé)犭娕嫉膶?shí)驗(yàn)室檢定手段,可對(duì)快速測(cè)溫?zé)犭娕荚诙鄠€(gè)溫度點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)試并作出全面的評(píng)價(jià)。
其特征在于:a、該裝置是由一扁加熱線圈、一對(duì)校準(zhǔn)鎧裝熱電偶及控溫顯示輸出裝置構(gòu)成。b、檢定方法是先將兩只校準(zhǔn)熱電偶從加熱線圈兩端相對(duì)插入,使鎧裝熱電偶熱端接觸,通過改變校準(zhǔn)熱電偶在加熱線圈中的位置使兩只校準(zhǔn)熱電偶的熱電勢(shì)相同,用被測(cè)取代其中一只校準(zhǔn)熱電偶,讀取其穩(wěn)定狀態(tài)下的熱電勢(shì)值與校準(zhǔn)熱電偶熱進(jìn)行比對(duì)即可知被測(cè)快速鎧裝熱電偶的準(zhǔn)確度。
7.使用技巧
,其實(shí)有很多的技巧。
1.具有可彎曲性能,愷裝除頭部外,可以作任愈方向的彎曲,因而它適用于構(gòu)造較為復(fù)雜,狄小設(shè)備的溫度。
2.具有良好的耐振動(dòng)、抗沖擊性能。因而它的壽命較普通熱電阻長(zhǎng).
3.運(yùn)用壽命長(zhǎng),凱裝熱電阻的電阻體由于遭到權(quán)化鐵絕緣資料的扭蓋和金屬套管的維護(hù),熱電阻絲不易被有害介質(zhì)所侵蝕。
4.隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或等影響而發(fā)生的爆炸局限在內(nèi)。
5.生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引起爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla--B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。 5)防腐熱電阻采用PTFE防腐材質(zhì)。
6.作為整體保護(hù)套或兩節(jié)式套管,也可以直接在保護(hù)管上作該材質(zhì)的防腐處理,分、燒結(jié)和套管密封三種形式。
7.適用于在強(qiáng)堿的腐蝕性介質(zhì)中進(jìn)行測(cè)量,耐溫250℃,固定安裝形勢(shì)也可采用相同PTFE材質(zhì)的固定螺紋。
8.依據(jù)丈量溫度范圍和側(cè)量對(duì)象,選擇恰當(dāng)?shù)牡男吞?hào)、規(guī)格以及維護(hù)管資料。
8.故障及解決措施
鎧裝熱電偶的陶瓷細(xì)孔被封堵元件就會(huì)失效,往往采用通電除塵的方法來處理,但效果不夠理想,且在易燃易爆環(huán)境下不能使用,能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量和其他機(jī)件的端面溫度。它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。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。與工作端溫度成單值函數(shù)關(guān)系。各種熱電偶溫度與熱電動(dòng)勢(shì)關(guān)系的分度表都是在冷端溫度為零時(shí)作出的,為此采用特殊的使冷端延長(zhǎng)。
主要失效形式,一是由振動(dòng)引起的導(dǎo)線斷裂及熱電偶斷裂,二是由于彎折引起的熱電偶短路或斷接。
9.應(yīng)用
通常和顯示儀表,,電子計(jì)算機(jī)等配套使用。直接測(cè)量各種生產(chǎn)過程中的0-1300度范圍內(nèi)液體,蒸汽和以及固體表面溫度。
10.安裝注意事項(xiàng)
1、壓塊安裝高度必須*,通常在層面以上150~200mm處;
2、壓塊焊接要求用三面,熱偶插入口不要點(diǎn)焊,側(cè)面點(diǎn)焊要注意別將給焊死了;
3、管道壁溫應(yīng)該上下對(duì)稱安裝;
4、鎧裝熱電偶必須插入到位,止動(dòng)螺絲緊到位;
5、鎧裝熱電偶引出建議使用小槽盒;
6、鎧裝熱電偶固定必須使用替代;
7、鎧裝熱電偶與接口處必須包扎,然后穿入自制的保護(hù)管引出;
8、為了預(yù)防鍋爐的沉降,建議使用過渡,然后再用連接至前置器;
9、爐墻與前置器的橋架或者保護(hù)管不應(yīng)是封閉式的,要預(yù)防高熱流直接進(jìn)前置器而損壞了里面的元件(天津電建就因?yàn)闆]有注意,造成了前置器的損壞);
10、前置器安裝位置不能過遠(yuǎn),否則熱偶長(zhǎng)度不夠;
11、接線應(yīng)該正確,可靠。