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热电阻的安装部位和插入深度时要注意这些 热电阻是如何工作的

时间:2020-07-02    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
【导读】热电阻是中低温区常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。



    热电阻是中低温区常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用较多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多,常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外,还有铜、镍、铁、铁—镍等。

    对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可靠及维修方便,

    而且不影响设备运行和生产操作。要满足以上要求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:

    1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电阻。

    2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:

    1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装)。如被测流体的管道直径是200毫米,那热电阻插入深度应选择100毫米;

    2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电阻。浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度为100mm。

    3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电阻插入深度1m即可。

    4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管。





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    装配热电阻的组成及工作原理
    装配热电阻作为温度测量传感器,通常显示仪表、记录仪和电子调节器等配套使用,根据国家规定装配热电阻生产应符合IEC国际标准分度号的Pt100铂热电阻和符合专业标准分度号的Cu50铜热电阻两大类装配式、统一设计型热电阻。

    装配热电阻工作原理
    热电阻是利用物质在温度变化时,其电阻也随着发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时,工作仪表便显示出阻值所对应的温度值。
    装配式热电阻由感温元件、外保护管、接线盒以及各种用途的固定装置组成,有单支和双支元件两种规格,保护管不但具有抗腐蚀性能,而且具有足够的机械强度,保证产品能安全地使用在各种场合。测温原理:受热后的金属丝电阻随着温度的变化而变,其热电阻值R(t)与其所处温度t的关系可表示为:R(t)=R0(1+At+Bt2+……),按测得的电阻值查相应分度表即可得出被测温度值t。
    热电阻是利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。当被测介体中有温度梯度存在时,所测的温度是感温元件所在范围介质中的平均温度。
    尽管各种热电阻的外形差异很大,但是它们的基本结构却大致相似,一般有感温元件,绝缘套管,保护管,和接线盒等主要部分组成。

    装配热电阻系统组成
    (1)热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。
    必须注意以下两点:
    ①热电阻和显示仪表的分度号必须一致。
    ②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法。
    (2)铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ1~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型热电阻相比,它有下列优点:
    ①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小。
    ②机械性能好、耐振,抗冲击 。
    ③能弯曲,便于安装。
    ④使用寿命长。
    (3)端面热电阻 端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。
    它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
    (4)隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影 电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好,若采用焊接修理,焊后要校验合格后才能使用。





   带显示热电阻是在普通装配式、铠装式热电阻产品的防爆接线盒内装入温度变送器模块(SBWZ)组成了具有温度检测和变送功能的一体化结构的热电阻产品。

  带显示热电阻原理:热电偶或热电阻传感器将被测温度转换成电信号,再将该信号送入变送器的输入网络,该网络包含调零和热电偶补偿等相关电路。经调零后的信号输入 到运算放大器进行信号放大,放大的信号一路经V/I转换器计算处理后以4-20mA直流电流输出;另一路经A/D转换器处理后到表头显示。变送器的线性化电路有两种,均采用反馈方式。对热电阻传感器,用正反馈方式校正,对热电偶传感器,用多段折线逼近法进行校正。一体化数字显示温度变送器有两种显示方式。LCD显示的温度变送器用两线制方式输出,LED显示的温度变送器用三线制方式输出。
 

  带显示热电阻功能特点
  1.热电偶变送器具有冷端温度自动补偿功能;
  2.现场安装在热电偶、热电阻的接线盒内使用,直接输出4-20mA、0-10mA的输出信号。这样既节约了昂貴的补偿导线费用,又提高了信号远距离传输过程中的抗干扰能力;
  3.带显示热电阻采用硅橡胶或环氧树脂密封结构,因此耐震、耐湿、适合在恶劣的现场环境安装使用。
  4.精度高、功耗低,使用环境温度范围宽,工作稳定可靠;
  5.智能型温度变送器可通过HART调制解调器与上位机通讯或与手持器和PC机对变送器的型号、分度号、量程进行远程信息管理、组态、变量监测、校准和维护功能;
  6.适用范围广、既可以与热电偶、热电阻形成一体化现场安装结构,也可以作为功能模块安装在检测设备中和仪表盘上使用;
  7.智能型温度变送器可按用户实际需要调整变送器的显示方向,并显示变送器所测的介质温度、传感器值的变化、输出电流和百分比例。



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