温度仪表系列

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铠装热电偶

铠装热电偶作为温度测量传感器,通常与温度变送器、调节器及显示仪表等配套使用,组成过程控制系统,用以直接测量或控制各种生产过程中0-1800℃范围内的流体、蒸汽和气体介质。

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国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金
铠装热电偶和工业用装配式热电偶一样,作为测量温度的传感器,通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用,同时,亦可以作为装配式热电偶的感温元件。它可以直接测量各种生产过程中从0℃~800℃范围内的液体、蒸汽和其气体介质以及固体表面的温度。与装配式热电偶相比,铠装热电偶具有可弯曲、耐高压、热响应时间短和坚固耐用等优点。
由于铠装热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省铠装热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把铠装热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使铠装热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃时对测温的影响。 在使用铠装热电偶补偿导线时必须注意号相配,极性不能接错,补偿导线与铠装热电偶连接端的温度不能超过100℃。 

热电偶的工作原理是:两种不同成分的导体两端经焊接、形成回路,直接测温端叫测量端,接线端子端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电势,接上显示仪表,仪表上就指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长,热电动势的大小只与热电偶导体材质以及两端温差有关,与热电极的长度、直径无关。

装配式热电偶主要由接线盒、保护管、绝缘套管、接线端子、热电极组成基本结构,并配以各种安装固定装置组成。

 

热响应时间

在温度出现阶跃变化时,热电偶的输出变化至相当于该变化的50%,所需要的时间称为热响应时间,用T0.5表示。

热电偶公称压力 

一般是指在室温情况下保护管所能承受的静态外压而不破裂。实际上,容许工作压力不仅与保护管材料、直径壁厚有关,还与其结构形式,安装方法、置入深度以及被测介质的流速和种类等有关。应不小于其保护管外径的8~10倍(特殊产品例外)。

热电偶绝缘电阻(常温)   

常温绝缘电阻的试验电压为直流500V±50V,测量常温绝缘电阻的大气条件为温度15~35℃,相对湿度45%,大气压力86~106kPa。

a.对于长度超过1米的热电偶它的常温绝缘电阻值与其长度的乘积应不小于100.

即Rr.L≥100 MΩ。M L>1m

式中:Rr-热电偶的常温绝缘电阻值MΩ

b.对于长度等于或不足1米的热电偶,它的常温绝缘电阻值应不小于100 MΩ

    温度测量范围和允许误差

    热电偶类别

    代号

    分度号

    测量范围℃

    允许偏差△t ℃

    镍铬-镍硅

    WRN

    K

    0~1300

    ±2.5℃或±0.75%│t│

     

    上限温度绝缘电阻   

    热电偶的上限温度绝缘电阻应不小于下表现定:

    上限温度tm℃

    试验温度t℃

    电阻值MΩ

    100≤tm<300

    t=tm

    10

    300≤tm<500

    t=tm

    2

    500≤tm<850

    t=tm

    0.5

    850≤tm<1000

    t=tm

    0.08

    1000≤tm<1300

    t=tm

    0.02

    tm>1300

    t=1300

    0.02

     

    型号表示

    WR

    热电偶

    内容

     

    代号

    热电极种类

    R

    铂铑30-铂铑6

    P

    铂铑10-铂

    N

    镍硅-镍硅

    M

    镍铬硅-镍硅

    E

    镍铬-铜镍

    C

    铜-铜镍

    F

    铁-铜镍

     

    代号

    输出信号数

    2

    单支

    双支

    代号

    固定装置形式

     

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    无固定装置式

    固定螺纹

    活动法兰

    固定法兰

    活动法兰角尺型

    固定螺纹锥形管

    直形管接头式

    代号

    接线盒形式

    2

    3

    4

    防溅式

    防水式

    防爆式

     

    代号

    保护管直径

    0

    Φ16mm保护管

    1

    Φ25mm保护管

    2

    Φ16mm高铝保护管

    3

    Φ20mm高铝保护管

                   

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