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PT100設(shè)計(jì)原理:pt100是鉑熱電阻,它的阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變。PT后的100即表示它在0℃時(shí)阻值為100歐姆,在100℃時(shí)它的阻值約為138.5歐姆。它的工業(yè)原理:當(dāng)PT1000攝氏度的時(shí)候他的阻值為100歐姆,它的的阻值會(huì)隨著溫度上升它的阻值是成勻速增漲的。組成的部分常見(jiàn)的pt1oo感溫元件有陶瓷元件,玻璃元件,云母元件,它們是由鉑絲分別繞在陶瓷骨架,玻璃骨架,云母骨架上再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的工藝加工而成薄膜鉑電阻薄膜鉑電阻:用真空沉積的薄膜技術(shù)把鉑濺射在陶瓷基片上,膜厚在2微米以內(nèi),用玻璃燒結(jié)料把Ni(或Pd)引線固定,經(jīng)激光調(diào)阻制成薄膜元件。熱電熱電偶[5]是一種感溫元件,是一次儀表。它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào),通過(guò)電氣儀表(次儀表)換成被測(cè)介質(zhì)的溫度。熱電偶測(cè)溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導(dǎo)體組成閉合回路,當(dāng)兩端存在溫度梯度時(shí),回路中就會(huì)有電流通過(guò),此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體為熱電極,溫度較高的一端為工作端,溫度較低的一端為自由端,自由端通常處于某個(gè)恒定的溫度下。根據(jù)熱電動(dòng)勢(shì)與溫度的函數(shù)關(guān)系,制成熱電偶分度表;分度表是自由端溫度在0℃時(shí)的條件下得到的,不同的熱電偶具有不同的分度表。在熱電偶回路中接入第三種金屬材料時(shí),只要該材料兩個(gè)接點(diǎn)的溫度相同,熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)將保持不變,即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此,在熱電偶測(cè)溫時(shí),可接入測(cè)量?jī)x表,測(cè)得熱電動(dòng)勢(shì)后,即可知道被測(cè)介質(zhì)的溫度。工作原理兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的,其中,直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端,另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端;冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會(huì)熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度,對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題:1:熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶工作端的兩端溫[2]度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù);:熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān),只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);3:當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢(shì)的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體AB焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,如圖所示。當(dāng)導(dǎo)體A的1和2之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。特裝配簡(jiǎn)單,更換方便壓簧式感溫元件,抗震性能好測(cè)量范圍大機(jī)械強(qiáng)度高,耐壓性能好2400度熱電偶-種類及結(jié)構(gòu)形成(1)熱電偶的種常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從198811日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我一設(shè)計(jì)型熱電偶。(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下:①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分。常用熱電偶材料熱電偶分度號(hào)熱電極材料使用溫度范圍(℃)正極負(fù)極S鉑銠合金(10%)純鉑0-R鉑銠合金(13%)純鉑0-B鉑銠合金(30%)鉑銠合金(6%)0-1400K鎳鉻鎳硅-200-T-200-+300J鐵銅鎳-200-+600N鎳鉻硅鎳硅-E鎳鉻銅鎳-200-熱電偶的種類:裝配熱電偶[4],鎧裝熱電偶,端面熱電偶,壓簧固定熱電偶,高溫?zé)犭娕?,鉑銠熱電偶,防腐熱電偶,耐磨熱電偶,高壓熱電偶,特殊熱電偶,手持式熱電偶,微型熱電偶,貴金屬熱電偶,快速熱電偶,鎢錸熱電偶等等。熱電偶的基本定律1,均質(zhì)導(dǎo)體定由同一種均質(zhì)材料(導(dǎo)體或半導(dǎo)體)兩端焊接組成閉合回路,無(wú)論導(dǎo)體截面如何以及溫度如何分布,將不產(chǎn)生接觸電勢(shì),溫差電勢(shì)相抵消,回路中總電勢(shì)為零??梢?jiàn),熱電偶必須由兩種不同的均質(zhì)導(dǎo)體或半導(dǎo)體構(gòu)成。若熱電極材料不均勻,由于溫度梯存在,將會(huì)產(chǎn)生附加熱電勢(shì)。2,中間導(dǎo)體定在熱電偶回路中接入中間導(dǎo)體(第三導(dǎo)體),只要中間導(dǎo)體兩端溫度相同,中間導(dǎo)體的引入對(duì)熱電偶回路總電勢(shì)沒(méi)有影響,這就是中間導(dǎo)體定律。應(yīng)用:依據(jù)中間導(dǎo)體定律,在熱電偶實(shí)際測(cè)溫應(yīng)用中,常采用熱端焊接、冷端開(kāi)路的形式,冷端經(jīng)連接導(dǎo)線與顯示儀表連接構(gòu)成測(cè)溫系統(tǒng)。有人擔(dān)心用銅導(dǎo)線連接熱電偶冷端到儀表mV值,在導(dǎo)線與熱電偶連接處產(chǎn)生的接觸電勢(shì)會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生附加誤差。根據(jù)這個(gè)定律,是沒(méi)有這個(gè)誤差的!3,中間溫度定熱電偶回路兩接點(diǎn)(溫度為T、T0)間的熱電勢(shì),等于熱電偶在溫度為T、Tn時(shí)的熱電勢(shì)與在溫度為Tn、T0時(shí)的熱電勢(shì)的代數(shù)和。Tn稱中間溫度。應(yīng)用:T之間通常呈非線性關(guān)系0℃時(shí),不能利用已知回路(t,t0)直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知回路實(shí)際熱電勢(shì)(t,t0)直接查表求取的溫度值,再加上冷端溫度確定熱端被測(cè)溫度值,需按中間溫度定律進(jìn)行修正。初學(xué)者經(jīng)常不按中間溫度定律來(lái)修正!4,參考電極定這個(gè)定律是專業(yè)才研究、關(guān)注的,一般生產(chǎn)、使用環(huán)節(jié)的不太了解,簡(jiǎn)單說(shuō)明就是:用高純度鉑絲做標(biāo)準(zhǔn)電極,假設(shè)鎳鉻-鎳硅熱電偶的正負(fù)極分別和標(biāo)準(zhǔn)電極配對(duì),他們的值相加是等于這支鎳鉻-鎳硅的值。熱電偶[3]的安裝要對(duì)熱電偶與熱電阻的安裝,應(yīng)注意有利于測(cè)溫準(zhǔn)確,安全可考及維修方便,而且不影響設(shè)備運(yùn)行和生產(chǎn)操作.要滿足以上要求,在選擇對(duì)熱電偶和熱電阻的安裝部位和插入深度時(shí)要注意以下幾點(diǎn):1、為了使熱電偶和熱電阻的測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)之間有充分的熱交換,應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)位置盡量避免在閥門,彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電偶或熱電阻2、帶有保護(hù)套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測(cè)量誤差,熱電偶和熱電阻應(yīng)該有足夠的插入深度:對(duì)于測(cè)量管道中心流體溫度的熱電偶,一般都應(yīng)將其測(cè)量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測(cè)流體的管道直徑是200毫米,那熱電偶或熱電阻插入深度應(yīng)選擇100毫米;對(duì)于高溫高壓和高速流體的溫度測(cè)量(如主蒸汽溫度),為了減小保護(hù)套對(duì)流體的阻力和防止保護(hù)套在流體作用下發(fā)生斷裂,可采取保護(hù)管淺插方式或采用熱套式熱電偶.淺插式的熱電偶保護(hù)套管,其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm;熱套式熱電偶的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm;假如需要測(cè)量是煙道內(nèi)煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電偶或熱電阻插入深度1即可當(dāng)測(cè)量原件插入深度超過(guò)1m時(shí),應(yīng)盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護(hù)套管故障處理案例熱電偶輸入產(chǎn)生故障判別法按照儀表接線圖進(jìn)行正確接線通電后,儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號(hào),接著顯示儀表量程范圍,再測(cè)儀表下排的數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度,儀表上排數(shù)碼管顯示測(cè)量溫度。若儀表上排數(shù)碼管顯示不是發(fā)熱體的溫度,而顯示“OE”“0”或“000”等狀況,說(shuō)明儀表輸入部位產(chǎn)生故障,應(yīng)作如下試驗(yàn):把熱電偶從儀表熱電偶輸入端拆下,再用任何一根導(dǎo)線把儀表熱電偶輸入端短路。通電時(shí),儀表上排數(shù)碼管顯示值約為室溫時(shí),說(shuō)明熱電偶內(nèi)部連線開(kāi)路,應(yīng)更換同類型熱電偶。若還是以上所說(shuō)的狀況,說(shuō)明儀表在過(guò)程中,儀表的輸入端被損壞,要調(diào)換儀表。通電后,原故障儀表上排數(shù)碼管顯示發(fā)熱體溫度時(shí),說(shuō)明熱電偶內(nèi)部連線開(kāi)路,更換同類型熱電偶。若還是以上所說(shuō)的狀況,說(shuō)明儀表在過(guò)程中,儀表的輸入端被損壞,要更換儀表。把有故障的熱電偶從儀表上拆下來(lái),用萬(wàn)用表放在測(cè)量歐姆(R)*1檔,用萬(wàn)用表兩表棒去測(cè)熱電偶兩端,若萬(wàn)用表上顯示的電阻值很大,說(shuō)明熱電偶內(nèi)部連接開(kāi)路,更換同類型熱電偶。否則有一定阻值,說(shuō)明儀表輸入端有問(wèn)題,應(yīng)更換儀表。2)按照儀表接線圖接線正確,若儀表通電后,儀表上排數(shù)碼管顯示有負(fù)值等現(xiàn)象,說(shuō)明接入儀表的熱電偶“+”與“—”接錯(cuò)而造成的。只要重新調(diào)換一下即可。)接線正確儀表在運(yùn)行時(shí),儀表上排數(shù)碼管顯示的溫度與實(shí)際測(cè)量的溫度相差30ºC~60ºC。甚至相差更大,說(shuō)明儀表的分度號(hào)與熱電偶的分度號(hào)搞錯(cuò)。按熱電偶分度號(hào)B、S、K、E等熱電偶的溫度(ºC)與毫伏(MV)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)看,同樣溫度(ºC)的情況下,產(chǎn)生的毫伏值(MV)B分度號(hào)最小,S分度號(hào)次小,K分度號(hào)較大,E分度號(hào)最大,按照此原理來(lái)判別。:熱電偶熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一,熱電偶工作原理是基于賽(seeback)效應(yīng),即兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連接成回路,如兩連接端溫度不同,則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。其優(yōu)點(diǎn)是:①測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸,不受中間介質(zhì)的影響。②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從- ℃均可邊續(xù)測(cè)量,某些特殊熱電偶最低可測(cè)-269℃(如金鐵鎳鉻,最高可 ℃(如鎢-錸③構(gòu)造簡(jiǎn)單,使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成,而且不受大小和開(kāi)頭的限制,外有保護(hù)套管,用起來(lái)非常方便。因此,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。熱電偶測(cè)溫基本原理將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái),構(gòu)成一個(gè)閉合回路,如圖2-1-1所示。當(dāng)導(dǎo)體AB的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)12之間存在溫差時(shí),兩者之間便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),因而在回路中形成一個(gè)大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電偶就是利用這一效應(yīng)來(lái)工作的。熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成(1)常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶,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數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶,一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起,熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我一設(shè)計(jì)型熱電偶。(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作,對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下:①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固;②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣,以防短路;③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠;④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償由于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)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端(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,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對(duì)測(cè)溫的影響。在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號(hào)相配,極性不能接錯(cuò),補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度過(guò)100℃。4、熱電阻材料熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅,其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的。此外,現(xiàn)在已開(kāi)始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。5、熱電阻的類普通型熱電阻從熱電阻的測(cè)溫原理可知,被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的,因此,熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件(、引

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