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溫度測量儀表中熱電偶與熱電阻應(yīng)注意哪些事項(xiàng)
目前,儀器儀表行業(yè)以智能化產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,日益成為測量界的主要趨勢。儀器儀表行業(yè)作為制造業(yè)中一個(gè)重要的組成部分,為傳統(tǒng)生產(chǎn)廠家指明了方向,提供了便捷科技化。
那么儀表行業(yè)中溫度測量中熱電偶、熱電阻的區(qū)別?
熱電偶與熱電阻均屬于溫度測量中的接觸式測溫,盡管其作用相同都是測量物體的溫度,但是他們的原理與特點(diǎn)卻不盡相同。
熱電偶是溫度測量中應(yīng)用最廣泛的溫度器件,他的主要特點(diǎn)就是測量范圍寬,性能比較穩(wěn)定,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單,動態(tài)響應(yīng)好,更能夠遠(yuǎn)傳4-20mA電信號,便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應(yīng)。將兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體連接成閉合回路,當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)處的溫度不同時(shí),回路中將產(chǎn)生熱電勢,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),又稱為塞貝克效應(yīng)。閉合回路中產(chǎn)生的熱電勢有兩種電勢組成:溫差電勢和接觸電勢。
溫差電勢是指同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電勢,不同的導(dǎo)體具有不同的電子密度,所以他們產(chǎn)生的電勢也不相同,而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導(dǎo)體相接觸時(shí),因?yàn)樗麄兊碾娮用芏炔煌援a(chǎn)生一定的電子擴(kuò)散,當(dāng)他們達(dá)到一定的平衡后所形成的電勢,接觸電勢的大小取決于兩種不同導(dǎo)體的材料性質(zhì)以及他們接觸點(diǎn)的溫度。目前國際上應(yīng)用的熱電偶具有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,國際上規(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,其測量溫度的最低可測零下270攝氏度,最高可達(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,絕緣管,保護(hù)套管和接線盒等部分組成,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。
熱電偶的電信號需要一種特殊的導(dǎo)線來進(jìn)行傳遞,這種導(dǎo)線我們稱為補(bǔ)償導(dǎo)線。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)償型和延長型兩種,延長導(dǎo)線的化學(xué)成分與被補(bǔ)償?shù)臒犭娕枷嗤,但是?shí)際中,延長型的導(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)大部分都采用銅鎳合金。
熱電阻雖然在工業(yè)中應(yīng)用也比較廣泛,但是由于他的測溫范圍使他的應(yīng)用受到了一定的限制,熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。其優(yōu)點(diǎn)也很多,也可以遠(yuǎn)傳電信號,靈敏度高,穩(wěn)定性強(qiáng),互換性以及準(zhǔn)確性都比較好,但是需要電源激勵(lì),不能夠瞬時(shí)測量溫度的變化。
工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。熱電阻和熱電偶一樣的區(qū)分類型,但是他卻不需要補(bǔ)償導(dǎo)線,而且比熱點(diǎn)偶便宜。
兩種溫度儀表應(yīng)用時(shí)需注意事項(xiàng):
1.熱電偶、熱電阻在保管、運(yùn)輸、攜帶、安裝及使用時(shí)應(yīng)避免劇烈碰撞和顛簸。
2.熱電偶、熱電阻當(dāng)置入測量溫場時(shí)避免驟冷驟熱。
3.使用時(shí)應(yīng)達(dá)到規(guī)定置入深度,否則不能保證測量的準(zhǔn)確性。
4.應(yīng)按熱電偶、熱電阻規(guī)定的環(huán)境和氣氛使用,否則將嚴(yán)重影響使用壽命和精度。
5.被測量溫場的溫度上限應(yīng)接近測量范圍上限三分之二處,如長期工作在測量范圍上限,則可能影響其壽命。
6.在高溫環(huán)境水平安裝時(shí),應(yīng)充分考慮保護(hù)管高溫強(qiáng)度及高溫條件下的形變。
7.應(yīng)充分考慮熱電偶、熱電阻引線給測量精度帶來的影響。熱電偶、熱電阻至顯示儀或變送器的連接線應(yīng)盡可能短捷和使用屏蔽線;使用時(shí)應(yīng)與動力線分開布線,否則將會產(chǎn)生干擾,影響顯示的穩(wěn)定性。
近年來,一些溫度儀器儀表貫徹創(chuàng)新發(fā)展理念,加快新舊動能的轉(zhuǎn)換,打造市場增長的新引擎。通過不斷創(chuàng)新,走出了一條創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展之路。美安特儀表溫度測量技術(shù),掌握核心,以新技術(shù)新動能驅(qū)動儀器儀表行業(yè)走上高質(zhì)量發(fā)展之路。
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