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安徽國天儀表有限公司
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Anhui Guotian Yibiao Company Limited
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k型熱電偶鉑銠熱電偶鎧裝熱電偶pt100熱電阻鎧裝熱電阻鉑熱電阻
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熱電阻溫度傳感器
熱電阻溫度傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測溫的一種傳感器溫度計。
熱電阻溫度傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩大類。熱電阻廣泛用于測量-200~+850°C范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測至1K，高溫達(dá)1000°C。
熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成，熱電阻也可以與溫度變送器連接，將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。
用于制造熱電阻的材料應(yīng)具有盡可能大和穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)和電阻率，輸出最好呈線性，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，復(fù)線性好等。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。
工作方式
熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會有較大的影響。
國標(biāo)熱電阻的引線主要有三種方式
○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合
○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的。
○3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。
熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。
優(yōu)點
熱電阻溫度傳感器是一種常用的溫度傳感器產(chǎn)品，可以利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測溫，具有性能穩(wěn)定、使用靈活、可靠性高等優(yōu)點。
選型資料
型 號 分 度 號 測溫范圍℃ 測 溫 點 數(shù) 保護(hù)管材料
WRN-230D K 0-1000 2-12 GH3030
0-800 1Ci18Ni9Ni
WRE-230D E 0-600 1Ci18Ni9Ni
WRN-430D K 0-1000 GH3030
0-800 1Ci18Ni9Ni
WRE-430D E 0-600 Ci18Ni9Ni
1) 熱電偶 I 級按協(xié)議訂貨;
2) 保護(hù)管其余材質(zhì)根據(jù)協(xié)議訂貨;
3) 外保護(hù)管用戶應(yīng)自備
安裝固定形式
固定螺紋
測溫點數(shù) M D D H h SW d
2—6 M27x2 ￠40 ￠105 28 5 32 ￠20
7—12 M33x2 ￠48 ￠115 33 5 36 ￠34
固定法蘭
測溫點數(shù) D D1 D2 H do d
2—6 ￠105 ￠75 — 5 32 ￠20
7—12 ￠115 ￠85 — 5 36 ￠34
選型須知
1) 型號
2) 分度號
3) 精度等級
4) 熱電偶點數(shù)
5) 安裝固定形式
6) 保護(hù)管材質(zhì)
7) 長度或插入深度
例：多點熱電偶， K 型， 3 點。 L 級，固定螺紋 M27X2,L 1 = 1200,L 2 =1500,L 3 =2000, WRN-220D3I 級 L 1 =1200,L 2 =1500,L 3 =2000, 螺紋 M27x2
影響測量的因素
插入深度
熱電偶測溫點的選擇是最重要的。測溫點的位置，對于生產(chǎn)工藝過程而言，一定要具有典型性、代表性，否則將失去測量與控制的意義。熱電偶插入被測場所時，沿著傳感器的長度方向?qū)a(chǎn)生熱流。當(dāng)環(huán)境溫度低時就會有熱損失。致使熱電偶溫度傳感器與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差。總之，由熱傳導(dǎo)而引起的誤差，與插入深度有關(guān)。而插入深度又與保護(hù)管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護(hù)管因其導(dǎo)熱性能好，其插入深度應(yīng)該深一些，陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺一些。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態(tài)有關(guān)，如流動的液體或高速氣流溫度的測量，將不受上述限制，插入深度可以淺一些，具體數(shù)值應(yīng)由實驗確定。
響應(yīng)時間
接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達(dá)到熱平衡。因此，在測溫時需要保持一定時間，才能使兩者達(dá)到熱平衡。而保持時間的長短，同測溫元件的熱響應(yīng)時間有關(guān)。而熱響應(yīng)時間主要取決于傳感器的結(jié)構(gòu)及測量條件，差別極大。對于氣體介質(zhì)，尤其是靜止氣體，至少應(yīng)保持30min以上才能達(dá)到平衡;對于液體而言，最快也要在5min以上。對于溫度不斷變化的被測場所，尤其是瞬間變化過程，全過程僅1秒鐘，則要求傳感器的響應(yīng)時間在毫秒級。因此，普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現(xiàn)滯后，而且也會因達(dá)不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。最好選擇響應(yīng)快的傳感器。對熱電偶而言除保護(hù)管影響外，熱電偶的測量端直徑也是其主要因素，即偶絲越細(xì)，測量端直徑越小，其熱響應(yīng)時間越短。
熱阻抗增加
在高溫下使用的熱電偶溫度傳感器，如果被測介質(zhì)為氣態(tài)，那么保護(hù)管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上，使保護(hù)管的熱阻抗增大;如果被測介質(zhì)是熔體，在使用過程中將有爐渣沉積，不僅增加了熱電偶的響應(yīng)時間，而且還使指示溫度偏低。因此，除了定期檢定外，為了減少誤差，經(jīng)常抽檢也是必要的。例如，進(jìn)口銅熔煉爐，不僅安裝有連續(xù)測溫?zé)犭娕紲囟葌鞲衅鳎€配備消耗型熱電偶測溫裝置，用于及時校準(zhǔn)連續(xù)測溫用熱電偶的準(zhǔn)確度。
熱輻射
插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶溫度傳感器，將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透明的，而且，熱電偶與爐壁的溫差較大時，將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。一般情況下，為了減少熱輻射誤差，應(yīng)增大熱傳導(dǎo)，并使?fàn)t壁溫度盡可能接近熱電偶的溫度。另外，熱電偶安裝位置，應(yīng)盡可能避開從固體發(fā)出的熱輻射，使其不能輻射到熱電偶表面;熱電偶最好帶有熱輻射遮蔽套。
以上就是影響熱電偶溫度傳感器測量的四個因素，在使用的時候我們應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)實際情況，保證最佳的測量的效果。
熱電阻溫度傳感器分為金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩大類。熱電阻廣泛用于測量-200~+850°C范圍內(nèi)的溫度，少數(shù)情況下，低溫可測至1K，高溫達(dá)1000°C。
熱電阻傳感器由熱電阻、連接導(dǎo)線及顯示儀表組成，熱電阻也可以與溫度變送器連接，將溫度轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。
用于制造熱電阻的材料應(yīng)具有盡可能大和穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)和電阻率，輸出最好呈線性，物理化學(xué)性能穩(wěn)定，復(fù)線性好等。目前最常用的熱電阻有鉑熱電阻和銅熱電阻。
工作方式
熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結(jié)果會有較大的影響。
國標(biāo)熱電阻的引線主要有三種方式
○1二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合
○2三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的。
○3四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。
熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測量誤差。這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測量誤差。
優(yōu)點
熱電阻溫度傳感器是一種常用的溫度傳感器產(chǎn)品，可以利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測溫，具有性能穩(wěn)定、使用靈活、可靠性高等優(yōu)點。
選型資料
型 號 分 度 號 測溫范圍℃ 測 溫 點 數(shù) 保護(hù)管材料
WRN-230D K 0-1000 2-12 GH3030
0-800 1Ci18Ni9Ni
WRE-230D E 0-600 1Ci18Ni9Ni
WRN-430D K 0-1000 GH3030
0-800 1Ci18Ni9Ni
WRE-430D E 0-600 Ci18Ni9Ni
1) 熱電偶 I 級按協(xié)議訂貨;
2) 保護(hù)管其余材質(zhì)根據(jù)協(xié)議訂貨;
3) 外保護(hù)管用戶應(yīng)自備
安裝固定形式
固定螺紋
測溫點數(shù) M D D H h SW d
2—6 M27x2 ￠40 ￠105 28 5 32 ￠20
7—12 M33x2 ￠48 ￠115 33 5 36 ￠34
固定法蘭
測溫點數(shù) D D1 D2 H do d
2—6 ￠105 ￠75 — 5 32 ￠20
7—12 ￠115 ￠85 — 5 36 ￠34
選型須知
1) 型號
2) 分度號
3) 精度等級
4) 熱電偶點數(shù)
5) 安裝固定形式
6) 保護(hù)管材質(zhì)
7) 長度或插入深度
例：多點熱電偶， K 型， 3 點。 L 級，固定螺紋 M27X2,L 1 = 1200,L 2 =1500,L 3 =2000, WRN-220D3I 級 L 1 =1200,L 2 =1500,L 3 =2000, 螺紋 M27x2
影響測量的因素
插入深度
熱電偶測溫點的選擇是最重要的。測溫點的位置，對于生產(chǎn)工藝過程而言，一定要具有典型性、代表性，否則將失去測量與控制的意義。熱電偶插入被測場所時，沿著傳感器的長度方向?qū)a(chǎn)生熱流。當(dāng)環(huán)境溫度低時就會有熱損失。致使熱電偶溫度傳感器與被測對象的溫度不一致而產(chǎn)生測溫誤差。總之，由熱傳導(dǎo)而引起的誤差，與插入深度有關(guān)。而插入深度又與保護(hù)管材質(zhì)有關(guān)。金屬保護(hù)管因其導(dǎo)熱性能好，其插入深度應(yīng)該深一些，陶瓷材料絕熱性能好，可插入淺一些。對于工程測溫，其插入深度還與測量對象是靜止或流動等狀態(tài)有關(guān)，如流動的液體或高速氣流溫度的測量，將不受上述限制，插入深度可以淺一些，具體數(shù)值應(yīng)由實驗確定。
響應(yīng)時間
接觸法測溫的基本原理是測溫元件要與被測對象達(dá)到熱平衡。因此，在測溫時需要保持一定時間，才能使兩者達(dá)到熱平衡。而保持時間的長短，同測溫元件的熱響應(yīng)時間有關(guān)。而熱響應(yīng)時間主要取決于傳感器的結(jié)構(gòu)及測量條件，差別極大。對于氣體介質(zhì)，尤其是靜止氣體，至少應(yīng)保持30min以上才能達(dá)到平衡;對于液體而言，最快也要在5min以上。對于溫度不斷變化的被測場所，尤其是瞬間變化過程，全過程僅1秒鐘，則要求傳感器的響應(yīng)時間在毫秒級。因此，普通的溫度傳感器不僅跟不上被測對象的溫度變化速度出現(xiàn)滯后，而且也會因達(dá)不到熱平衡而產(chǎn)生測量誤差。最好選擇響應(yīng)快的傳感器。對熱電偶而言除保護(hù)管影響外，熱電偶的測量端直徑也是其主要因素，即偶絲越細(xì)，測量端直徑越小，其熱響應(yīng)時間越短。
熱阻抗增加
在高溫下使用的熱電偶溫度傳感器，如果被測介質(zhì)為氣態(tài)，那么保護(hù)管表面沉積的灰塵等將燒熔在表面上，使保護(hù)管的熱阻抗增大;如果被測介質(zhì)是熔體，在使用過程中將有爐渣沉積，不僅增加了熱電偶的響應(yīng)時間，而且還使指示溫度偏低。因此，除了定期檢定外，為了減少誤差，經(jīng)常抽檢也是必要的。例如，進(jìn)口銅熔煉爐，不僅安裝有連續(xù)測溫?zé)犭娕紲囟葌鞲衅鳎€配備消耗型熱電偶測溫裝置，用于及時校準(zhǔn)連續(xù)測溫用熱電偶的準(zhǔn)確度。
熱輻射
插入爐內(nèi)用于測溫的熱電偶溫度傳感器，將被高溫物體發(fā)出的熱輻射加熱。假定爐內(nèi)氣體是透明的，而且，熱電偶與爐壁的溫差較大時，將因能量交換而產(chǎn)生測溫誤差。一般情況下，為了減少熱輻射誤差，應(yīng)增大熱傳導(dǎo)，并使?fàn)t壁溫度盡可能接近熱電偶的溫度。另外，熱電偶安裝位置，應(yīng)盡可能避開從固體發(fā)出的熱輻射，使其不能輻射到熱電偶表面;熱電偶最好帶有熱輻射遮蔽套。
以上就是影響熱電偶溫度傳感器測量的四個因素，在使用的時候我們應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)實際情況，保證最佳的測量的效果。
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