淮安華立儀表專業(yè)生產(chǎn)熱電偶,為顧客提供選型方案,完善的售后服務(wù)。"為客戶節(jié)省成本,和客戶實(shí)現(xiàn)雙贏。"是我們的宗旨,期待與您的合作!
產(chǎn)品概述:
工業(yè)用裝配式熱電偶作為測(cè)量溫度的傳感器,通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過程中從0℃到1800℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。熱電偶測(cè)溫的原理是通過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,此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)—熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(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。 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,構(gòu)成一個(gè)閉合回路。當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)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)。熱電偶就是利用這個(gè)效應(yīng)來工作的。HL-WR系列熱電偶是一種溫度傳感器。它在化學(xué)工業(yè)自控系統(tǒng)中應(yīng)用極廣,通過溫度傳感器,可將控制對(duì)象的溫度參數(shù)變成電信號(hào),傳遞給顯示、記錄和調(diào)節(jié)儀表,對(duì)系統(tǒng)實(shí)行檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制。HL-WR系列熱電偶是一種感溫元件,是一種儀表。它直接測(cè)量溫度,并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn) 熱電偶換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào), 通過電氣儀表(二次儀表)轉(zhuǎn)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,此時(shí)兩端之間就存在電動(dòng)勢(shì)——熱電動(dòng)勢(shì),這就是所謂的塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)。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。
產(chǎn)品類型: HL-WR系列熱電偶品種齊全主要有:隔爆型熱電偶、本安型熱電偶、鎧裝熱電偶、電站測(cè)溫專用熱電偶、煙道(風(fēng)道)熱電偶等.
產(chǎn)品特點(diǎn):
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。所謂標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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)化熱電偶中國(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)化熱電偶為中國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu):
從熱電偶的測(cè)溫原理可知,構(gòu)成最基本的熱電偶除了兩根熱電極材料外,還必須在熱電極的兩端按照要求制作成測(cè)量端和參比端,俗稱“熱端”和“冷端”,這就是所謂的“兩端”。
根據(jù)熱電偶的不同用途,熱端有絕緣型、多支分絕緣型、接殼型、露頭型四種形式,冷端有密封和非密封兩種形式。熱電偶一般由五部分構(gòu)成,兩根熱電極(或叫偶絲)是構(gòu)成熱電偶的核心部分(第一部分測(cè)溫元件),其它部分都是圍繞它展開;為了保證回路中熱電勢(shì)不損失以準(zhǔn)確傳遞被測(cè)溫度信號(hào),必須用絕緣材料使兩熱電極除兩端點(diǎn)之外的其余部分之間,及其與外界之間有可靠的絕緣(第二部分絕緣材料);為了保護(hù)絕緣材料和偶絲,延長(zhǎng)熱電偶的使用壽命,一般還設(shè)計(jì)有保護(hù)套管(第三部分保護(hù)管);為了安裝接線使用方便,
適應(yīng)各種使用場(chǎng)合,一般還設(shè)計(jì)有第四部分接線裝置和第五部分安裝固定裝置。這些就是所謂的“五部“。
根據(jù)不同用途,能夠測(cè)溫的最基本的熱電偶(即熱電儡芯),沒有保護(hù)管和安裝固定裝置。
裝配式熱電偶主要由接線盒、保護(hù)管、絕緣套管、接線端子、熱電極組成基本結(jié)構(gòu),并配以各種安裝固定定裝置組成。
測(cè)量范圍及基本誤差限
熱電偶類別 |
代號(hào) |
分度號(hào) |
測(cè)量范圍 |
基本誤差限 |
鎳鉻-康銅 |
WRK |
E |
0-800℃ |
±0.75%t |
鎳鉻-鎳硅 |
WRN |
K |
0-1300℃ |
±0.75%t |
鉑銠13-鉑 |
WRB |
R |
0-1600℃ |
±0.25%t |
鉑銠10-鉑 |
WRP |
S |
0-1600℃ |
±0.25%t |
鉑銠30-鉑銠6 |
WRR |
B |
0-1800℃ |
±0.25%t |
注:t為感溫元件實(shí)測(cè)溫度值(℃)
熱電偶時(shí)間常數(shù)
熱惰性級(jí)別 |
時(shí)間常數(shù)(秒) |
熱惰性級(jí)別 |
時(shí)間常數(shù)(秒) |
Ⅰ
|
90-180 |
Ⅲ
|
10-30 |
Ⅱ
|
30-90 |
Ⅳ
|
<10 |
熱電偶的安裝要求:
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:
(1)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;
(2)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;
(3)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 m即可.
(4)當(dāng)測(cè)量原件插入深度超過1m時(shí),應(yīng)盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護(hù)套管.
熱電偶的正確使用:
正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值,保證產(chǎn)品合格,而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗,既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確,熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差,它們是熱電偶在使用中的主要誤差。
1、安裝不當(dāng)引入的誤差如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等,換句話說,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng),所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測(cè)介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi),當(dāng)用熱電偶測(cè)量管內(nèi)氣體溫度時(shí),必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差如熱電偶絕緣了,保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴(yán)重,這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾,由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。
3、熱惰性引入的誤差由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測(cè)溫度的變化,在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí),甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后,用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大,熱電偶波動(dòng)的振幅就越小,與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí),儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小,但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度,應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時(shí)間常數(shù),除增加傳熱系數(shù)以外,最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中,使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應(yīng)及時(shí)校正及更換。
4、熱阻誤差高溫時(shí),如保護(hù)管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo),這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,以減小誤差。
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“OVER”、“0000”或“000”等狀況,說明儀表輸入部位產(chǎn)生故障,應(yīng)作如下試驗(yàn):
A)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),說明熱電偶內(nèi)部連線開路,應(yīng)更換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀況,說明儀表在運(yùn)輸過程中,儀表的輸入端被損壞,要調(diào)換儀表。
B)把上述故障儀表的熱電偶拆去,換用旁邊運(yùn)行正常的同種分度號(hào)儀表上接入的熱電偶,通電后,原故障儀表上排數(shù)碼管顯示發(fā)熱體溫度時(shí),說明熱電偶內(nèi)部連線開路,更換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀況,說明儀表在運(yùn)輸過程中,儀表的輸入端被損壞,要更換儀表。
C)把有故障的熱電偶從儀表上拆下來,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,說明熱電偶內(nèi)部連接開路,更換同類型熱電偶。否則有一定阻值,說明儀表輸入端有問題,應(yīng)更換儀表。 D)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。
E)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40ºC~70ºC。甚至相差更大,說明儀表的分度號(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,按照此原理來判別。
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。必須指出,熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響,不起補(bǔ)償作用。因此,還需采用其他修正方法來補(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差不能超過100℃。
常見問題:
對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意如下幾個(gè)問題:
1:熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶工作端與冷端兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶冷端與工作端,兩端溫度差的函數(shù);
2 :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),
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)。
★穩(wěn)定性
穩(wěn)定性指熱電偶隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)其熱電特性的變化程度,是反映熱電偶使用壽命的重要指標(biāo),是一項(xiàng)破壞性試驗(yàn)要求,只在產(chǎn)品型式試驗(yàn)時(shí)才做。具體規(guī)定為:在熱電偶的長(zhǎng)期使用的上限溫度維持250小時(shí)后,熱電勢(shì)的變化量不超過測(cè)量精度全部偏差量的50%。如N型Ⅱ級(jí)精度的穩(wěn)定性要求指標(biāo)為:在1200℃維持25 0小時(shí)后,該熱電偶試驗(yàn)前后熱電勢(shì)的變化量應(yīng)小于9℃(1200×0.75%
★熱響應(yīng)時(shí)間
在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí),熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該變化的5%,所需要的時(shí)間稱為熱響應(yīng)時(shí)間,
用To.s表示。
★熱電偶公稱壓力
一般是指在工作溫度下保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂。實(shí)際上,容許工作壓力不僅與保護(hù)管材
料、直徑、壁厚有關(guān),還與其結(jié)構(gòu)形式、安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速和種類等有關(guān)。
★熱電偶最小置入深度
應(yīng)不小于其保護(hù)管外徑的8-10倍(特殊產(chǎn)品例外)。
★熱電偶絕緣電阻(常溫)
常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓為直流500V±50V,測(cè)量常溫絕緣電阻的大氣條件為溫度15-35℃,相對(duì)濕
度45%,大氣壓力86-106kPa。
a、對(duì)于長(zhǎng)度超過l米的熱電偶它的常溫絕緣電阻值與其長(zhǎng)度的乘積應(yīng)不小于100MQ.m。
即:Rr.L≥100M Q.m L>lm
式中:Rr-熱電偶的常溫絕緣電阻值,M Q
L-熱電偶的長(zhǎng)度,m。
b、對(duì)于長(zhǎng)度等于或不足1米的熱電偶,它的常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于100M Ω。
電阻溫度系數(shù)小,導(dǎo)電率高,比熱小;
測(cè)溫中產(chǎn)生熱電勢(shì)要大,并且熱電勢(shì)與溫度之間呈線性或接近線性的單值函數(shù)關(guān)系;
材料復(fù)制性好,機(jī)械強(qiáng)度高,制造工藝簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜。
技術(shù)指標(biāo):
|