1、熱電阻測溫原理及材料 熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用很多的是鉑和銅,此外,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。 2、熱電阻的類型 1)普通型熱電阻 從熱電阻的測溫原理可知,被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的,因此,熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。
2)鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體,它的外徑一般為φ2--φ8mm,可達(dá)φmm。與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點:①體積小,內(nèi)部無空氣隙,熱慣性上,測量滯后小;②機械性能好、耐振,抗沖擊;③能彎曲,便于安裝④使用壽命長。 3)端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度,適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。 4)隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的局限在接線盒內(nèi),生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超。隔爆型熱電阻可用于Bla--B3c級區(qū)內(nèi)具有危險場所的溫度測量。
由熱電偶的測溫原理可知,熱電偶產(chǎn)生的熱電勢與熱端(又稱測量端)、參比端(又稱冷端)的熱電勢有關(guān),只有參比端溫度t1 為零或恒定不變,熱電勢才是熱端溫度的單值函數(shù)(見圖1)。如果不補償?shù)脑?,則熱電偶的參比端溫度與儀表接線端溫度t2間的溫差t1-t2越大,測量誤差也越大。由于大多數(shù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系近似線性,所以造成的測量誤差大致等于上述溫差。以K 分度號的鎳鉻-鎳硅熱電偶為例,當(dāng)t1=50℃,t2=20℃時,如熱端溫度為1000℃,則顯示溫度僅969℃,誤差達(dá)31℃。 實際應(yīng)用時,由于熱電偶參比端的接線盒通常暴露在大氣中,溫度變化較大,如不采取措施,接線盒內(nèi)溫度既不可能為零,也不可能保持某個溫度恒定不變,由此引起測量誤差。由于與熱電偶相連的二次儀表(如顯示器、記錄儀)、I/O插卡等均帶環(huán)境溫度補償,可對這些裝置與熱電偶的接線點(即儀表接線端)溫度t2進行補償。由此可見,關(guān)鍵是如何對熱電偶的參比端溫度t1 進行補償。目前有多種參比端補償方法,如恒溫法、補償電橋法、補償熱電偶法、補償導(dǎo)線法等,但常用的就是補償導(dǎo)線法。
按熱電偶中間溫度定則,熱電偶測溫回路的總電勢值只與熱端和參比端的溫度有關(guān),而不受中間溫度變化的影響,所以可用與熱電偶材料相匹配的補償導(dǎo)線來代替需要延伸的貴重?zé)犭娕疾牧?,將參比端由熱電偶接線盒延伸到儀表接線端,由補償導(dǎo)線對原參比端溫度進行補償。 補償導(dǎo)線除了可減少測量誤差外,還有以下優(yōu)點:可改善熱電偶測溫線路的物理性能和機械性能,如采用多股線芯或小直徑補償導(dǎo)線可提高線路的柔韌性,使連接方便,也易于屏蔽外界干擾;可降低測量線路成本。
ZR-BXFF、BX-FPGP、...BXR-FFP、BX-HA-FFRP、BX-HS-FFR、BX-HS-FFP、BX-HA-FFP、BX-HB-FFP、BX-H-FFP2、ZR-BX-HA-FFP、ZR-BX-HS-FFP、ZR-BX-HB-FFP、KCHBFFP、SCHSFFP、KXHAFFRP、KCHFFP、WC3/25FF、WC3/25FFR、WC3/25FFRP、WC3/25FFP、WC3/25FF46、WC3/25FGP..、WC3/25FGRP、WC3/25FGR、NCFF、NCFFR、NCFFRP、NCFFP、NCFF46、NCFGP、NCFGRP、
補償導(dǎo)線型號不符
同樣是補償導(dǎo)線,選用時若與熱電偶的型號不符,測量結(jié)果
也會出現(xiàn)誤差。比如用K型熱電偶的補償導(dǎo)線用到S型熱電偶上,根據(jù)中間導(dǎo)體定律計算后,可知測量出的溫度比實際溫度要高。補償導(dǎo)線的正確使用
:正確選擇所需的型號。補償導(dǎo)線選擇時不但要注意熱電
偶的種類,而且還要根據(jù)工作溫度,綜合起來正確選擇。正確分清正負(fù)極。不能與普通導(dǎo)線混用。注意接點連接。在儀表盤內(nèi)接線時,儀器本身因通電而溫度升高,使接線端子處的溫度高于儀表盤接線端子處的溫度。熱電偶的補償導(dǎo)線引到儀表盤后,如果將補償導(dǎo)線接到儀表盤的接線端子上,而儀表盤的接線端子與儀表接線端子間用銅線連接,上述溫差就會造成測量誤差。所以應(yīng)該將補償導(dǎo)線繞過儀表盤的接線端子直接與儀表的接線端子相連。注意使用長度。熱電偶的信號比較低,如果補償導(dǎo)線的距離過長,因為環(huán)境中強電的干擾及本身信號的衰減,會使熱電偶測量值出現(xiàn)誤差。經(jīng)多次試驗驗證,補償導(dǎo)線的長度在十五米內(nèi)時,測量結(jié)果誤差不大,超過十五米則會直接影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。若條件所迫必須使用超過十五米的導(dǎo)線時,使用溫度變送器傳送信號。布線。動力線路和強磁場會干擾補償導(dǎo)線的傳輸信號,所以,補償導(dǎo)線布線時要考慮遠(yuǎn)離這些干擾源。穿越動力線路時,要采用交叉方式,不可以與之平行。如果現(xiàn)場干擾源太多且無法避免,可以采用熱電偶屏蔽補償導(dǎo)線的方法,增強補償導(dǎo)線的抗干擾性。在使用過程中一定要注意將屏蔽層接地,否則反而會增強干擾,造成測量誤差更大。
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