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为什么温度计需要热电偶套管进行保护 温度计常见问题解决方法

时间:2020-08-19    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

 设备内的温度传感器是否受到保护?如果你有温度传感器,如热电偶,热敏电阻或双金属温度计,你应该用热电偶套保护它们。那么为什么温度计需要热电偶套管进行保护?

什么是热套管?热电偶套管用作围绕温度传感器的外壳,可提供保护,免受损坏,过压,腐蚀和材料速度。
这是热套管的样子。您会注意到,热电偶套管通常*地安装在容器或管道上。
热电偶套管的优点
热电偶套管具有多种优势,包括:
延长温度传感器的使用寿命
通过使用热电偶套管,您可以使用屏障来保护温度传感器并保护其免受内部元件的影响。这意味着您的温度传感器将持续更长时间
节省金钱

由于热电偶套管可以屏蔽温度传感器免受损坏和恶劣环境的影响,因此您可以更频繁地更换传感器 - 这意味着您的口袋里有更多的钱。
改进了服务选项
如果有一个热电偶套管,您可以在不排空系统的情况下更换或维修温度传感器。这意味着您不必关闭来处理维护。
选择热电偶套管时应该知道什么
鉴于热套管提供的好处,看到更多公司使用它们并不奇怪。当你准备好放置一个热套管时,这里有一些提示,以确保你找到合适的工作:
热套管的设计各不相同
有三种不同类型的热电偶套管,每种热电偶套管都有自己的阀杆形状。各种设计是:
直热电偶套管。正如您可能已经猜到的那样,这个热电偶套管是一根长直管,直径一致。众所周知,它可以抵抗腐蚀。
阶梯式热电偶套管。此选项的尺寸从直径的¾“到½”逐步减小。对于处理更平滑速度或快速改变温度的设备来说,它是*的。
锥形热套管。该热电偶套管的直径从基部到*逐渐减小。它用于高速应用,可以处理系统内的振动。 
热电偶套管具有多种连接类型
热电偶套管可以通过不同的连接类型连接到系统。*常见的类型是:
螺纹。*适用于低腐蚀的小直径井,不经常更换。
法兰。适用于腐蚀速率更高,更换频率更高的大型管道。
焊接。*适用于无腐蚀性环境,无需更换。
热电偶套管由许多不同的材料制成
您可以购买由碳钢和钛制成的热电偶套管。选择正确的材料都取决于热套管的使用方式和位置。
您可以获得由以下材料制成的热套管:
碳素钢

承插焊
不锈钢

*常用的热电偶套管材料是不锈钢,因为它价格实惠,可承受热量和压力,并可防止腐蚀。
包起来
安装热电偶套管以保护您的温度传感器是明智的,经济有效的决定。在为您的应用选择合适的热电偶套管时,您可以在我们的网站上以优惠的价格找到各种各样的不锈钢热电偶套管。此条目发布在常见问题解答,温度计,热电偶套管和标记的热电偶套管,热电偶套管,温度计,为什么每个温度计都需要。
那么什么是热套管呢?
热电偶 热电偶套管有许多不同的长度和材料,热电偶套管很像适用于温度计的危险材料。你懂?病毒猎人在“热区”中使用的大白色或黄色套装,或核工程师用来在关灯时保持皮肤不发光。
热电偶套管做什么?
换句话说,热电偶套管可以防止不良材料远离温度计,从而使其具有长久且快乐的使用寿命。在过程开始之前安装在*性位置,热电偶套管通常是单件式设计,充当温度计的第二层皮肤。热电偶套管通过温度计适合的空心管从被测介质传递热量或冷量。管的一端封闭,温度测试设备插入另一端并从中移除。在许多情况下,温度计可以用螺纹端固定在热电偶套管内。
你想要远离温度计的是什么?
任何可能对他们造成伤害的事情。由于来自高速流动的应力或由于高压导致的翘曲,温度计可能随时间弯曲。根据介质的不同,温度测试设备会随着时间的推移而腐蚀或腐蚀。例如,如果被测材料含有磷酸或亚硫酸,那么您可能需要一个由不锈钢316制成的热电偶套管,因为它们比其他金属(包括通常用于制造温度计的金属)更耐腐蚀。热套管内部 温度计拧入热电偶套管,阀杆向下延伸。同样,如果被测材料中悬浮有细颗粒,那些颗粒的移动可能会在温度计上磨损。
热电偶套管还能做什么?
实际上,热电偶套管除了危险品之外还有其他功能。您还可以将它们视为历史学家在触摸精致旧纸时使用的手套,当时手上的油会损坏重要的东西。热电偶套管通过防止温度测试设备接触它来帮助消除被测材料的污染。这意味着热套管允许用户维修或更换温度计,而不会干扰过程,压力或温度。我们提供不锈钢304, 不锈钢316以及重型不锈钢316型号的热电偶套管。它们都是一体式结构,适合安装直径为1/4“的温度计。



    温度表是一种运用不同原理来测量物体(或空间)温度或温度梯度的器具。常见的有指针双金属温度表,带有表盘,可以直接测量气体、液体和蒸汽。


    广泛用于机械、造船、石油化工、冶金、电力、轻工业及研究等部门。


    用热双金属片制成的螺旋状感温元件来测量温度,感温元件装在保护管内,一端是固定端,另一端是自由端,自由端连接一根细轴,轴端装有指针,当温度变化时,感温元件感温后,其自由端围绕着固定端旋转,并带动指针转动,从而显示在表盘上。

 


    测量各种固体表面、气体、液体,以及橡胶、沥青、塑料等温度。广泛应用于橡胶、纺织、造纸、造船、食品、钢铁有色金属,石油制品,陶瓷,玻璃等行业。


    然而表盘温度计是由表面温度传感器和显示仪表构成。


    表面温度传感器是构成表面温度计的关键性器件,其性能优劣直接决定的表面温度计的性能优劣。


    通常表面温度传感器是一种专用的温度传感器,必须是具有极薄厚度的片状外形,以避免由于传感器的自身形状导热干扰原温度场而引起测量误差。


    表面温度传感器可以是热电偶,也可以是热电阻


    显示仪表可以是通常使用的热电偶或热电阻显示仪,或数据记录仪,或计算机数据采集系统。


    提供双金属、膨胀式或气包式工作原理的表盘式温度计,其刻度范围为-200至+700°C,并具有不同精度等级、响应时间以及环境因素抗干扰性能。


    多种接头、杆径和个性化的杆长度让用户能灵活地设计测量点,其中带有毛细管的表盘式温度计广受用户青睐。必要时,所有温度计都能搭配温度计护套使用。


    表盘样式的温度计不管是双金属温度计还是电子温度计共有的优势是读数直接一目了然现场温度马上就能看到。





   摘要 根据辐射测温的基本原理,提出了一种新的高温辐射温度计校准方 法。利用黑体辐射能量与温度之间的确定关系,由激光辐射源模拟发射黑体在某一温度和 某一波段下的辐射能量,即用激光辐射源取代常规校准过程中的黑体炉作为校准辐射温度计的辐射源,从理论上解决了用黑体炉无法对3 200 ℃以上高温辐射温度计进行校准的问题。 给出了激光辐射源校准装置的设计方案和校准方法,并评定了校准结果的不确定度。

1 引言

    对辐射温度计的校准、检定,通常采用比较法,就是通过高稳 定度的辐射源(通常为 黑体辐射源)和其他配套设备,将标准器所复现的温度与被检辐射温度计所复现的温度进行比较,以判断其是否合格或给出校准结果。

    在校准、检定工作中,辐射源一般在-6~1 200 ℃(或1 600 ℃)范围内可用开口式 中、低温黑体炉,1 200 (或1 600 ℃)~3 200 ℃采用抽真空并充惰性气体保护的高温 黑体炉。标准器分别为二等标准热电偶(二等标准铂电阻温度计)和标准光学(光电)高温计。

    目前,国家检定系统表上3 200 ℃以上部分没有相应的传递系统。但是,根据型号任务 的需要,有些单位已经研制、使用了测温上限超过3 200 ℃的辐射温度计。对这些温度计进 行 校准、检定时,辐射热源作为标准与被检之间的比较介质是非常重要的。其主要技术指标为 :温度范围、稳定度和有效发射率。现在的黑体辐射源通常为黑体炉,在现有的技术条件下,由于受制造加热器、黑体空腔的材料耐温性限制,其温度范围只能达到-60~3 200 ℃ ,无法用于检定测温上限超过3200 ℃的辐射温度计。

    激光能量法是本文提出的一种新的校准方法。根据此原理建立相应的激光辐射源校准 装置,将可实现对测温上限超过3200 ℃的辐射温度计的校准、检定。

2 工作原理

    辐射温度计是依据物体辐射的能量来测量温度的仪表。根据辐射理论,任何物 体只要不处于绝对零度(-273.15 ℃),那么在其他任意温度下都存在热辐射。处于热平衡 状态的黑体在半球方向的单色辐射出射度是波长和温度的函数。

    在一定的波长下,黑体的单色辐射出射度是温度的单值函数,可以通过某一波长下的 单色辐射出射度的测量来得出黑体的温度。这就是辐射测温学的理论基础,黑体辐射的普朗克定律。

    在实际测量中,辐射温度计的单色器不可能是完全单色的。而且,探测器也要求获得 一定光谱范围的辐射能量,否则由于所接收的能量很小而无法作出响应。同时,实际被测物体也不是黑体。

    测温时,将辐射温度计瞄准被测物体,辐射温度计的探测器接收到被测物体所辐射的 能量,经信号处理电路转换为相应的电信号或进一步通过显示器直接显示出被测物体的温度值。

    根据以上辐射温度计的测温原理,可寻找出辐射能量的波长 在[λ1,λ2]范围内的辐射源;辐射能量对应于黑体某一特定的温度,但是辐射源 本身的温度并不等于此温度,辐射能量连续可调,输出的辐射能量较高。

    由于激光器发射对应于黑体在几千摄氏度高温时所发出的辐射温度计有效波段内的辐 射能量时,激光器本身的温度是达不到几千摄氏度的,特别是用于校准的激光器功率较小,因此自身的温度很低。这样,激光器所发出的辐射能量就不受本身制造材料耐温性的限制。 利用激光器的这一特点,选择工作波长在辐射温度计有效波长范围内的激光器,来 模拟温度辐射在某一特定温度和辐射温度计有效波段内的黑体辐射能量,使辐射温度计所接收到的激光能量与此特定温度的黑体在辐射温度计有效波段内的辐射能量相等,把激光器的 输出能量与特定温度联系起来,可取代常规校准过程中的黑体炉作为校准辐射温度计 的辐射源。激光器的输出能量由标准激光功率计进行校准,标准激光功率计的标准值可通过测量电量的方法准确获得。

    用标准激光功率计作为标准器,校准激光器输出的辐射能量,此辐射能量与特定温度下辐射温度计所接收到的黑体辐射能量相等,从而将通常情况下校准辐射温度计的标准器由准确度高一等级的温度计改为标准激光功率计,由激光器代替黑体辐射源,实 现了高温辐射温度计的校准,这就是激光能量法校准辐射温度计的基本原理。此激光器可称为激光辐射源。

3 激光能量法的特点

激光能量法具有几下特点:

    a) 激光辐射源本身的温度可以很低,避免了现有黑体辐射源因本体材料的耐热性导致的 温度上限不能超过3 200 ℃的情况,因此温度上限可以很高。由于采用激光器代替了黑体炉 作为辐射源,其输出的能量完全可以满足辐射温度计对高温校准的要求。

    b) 使用方便。从键盘输入辐射温度计光学系统的通光孔径r,辐射温度计与被测目标的 距离R为1 000 mm时,目标能够辐射到辐射温度计面积S,光学系统光谱范围的上、下限波长λ1,λ2 和温度值T0i后,激光辐射源即可直接输出对应于温度T0i的辐射能量φ0λ1,λ2(T0i)。

    c) 激光能量法属于绝对法校准,不需要标准温度计。同时,也不同于一般的绝对法校准 ,不需要定义固定点和内插方程。采用标准激光功率计作为标准器,通过激光辐射源的输出能量来获得对应于热力学温度T0的辐射能量φ0λ1,λ2(T0i)。标准激光功率计对激光辐射源的输出能量进行测量,并进行自校准。

    d) 节省时间。激光辐射源没有升温和恒温过程,所以可实现快速校准、检定。

    e) 校准时,可不考虑辐射温度计的距离系数。

    f) 激光能量法主要用于高温范围辐射温度计的校准、检定,所以不必考虑环境辐射的影响。

4 问题讨论

    激光辐射源输出激光的波长应在辐射温度计的有效波长范围之内。由于激光辐射源不是黑体辐射源,所以输出激光的波长必须与辐射温度计相适应。也就是说,一台通常单频率的激光辐射源不能满足校准所有辐射温度计的需要。在校准装置中,工作波长不同的多台激 光辐射源可共用一套控制系统。若采用频率可调的激光器可克服此问题。

    校准时,应注意辐射温度计与激光束的同轴。因为激光束很窄,若瞄准不好可能使激 光束打不到探测器上。

    在不确定度的评定过程中,由于条件所限,没有考虑辐射温度计光学系统光谱透 过波长的测量误差问题。因波长测量误差会导致辐射能量的计算误差,最终对校准结果产生影响。同时,也没有考虑辐射温度计光学系统的通光孔径r,辐射温度计与被测目标的 距离R为1 000 mm时,目标能够辐射到辐射温度计的面积S的测量误差,这两项误差将对计算辐射能量直接产生影响。对此,将在今后的研究中加以解决。

    对激光能量法与黑体辐射源法校准辐射温度计的差异还有待理论及实践的探讨与研究 。



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