热电偶

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热电偶热电偶
热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,是由两种不同成分的导体两端接合成回路时,当两接合点 热电偶温度不同时,就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端参比端存有温差时,显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长,它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关,与热电极的长度直径无关。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表,记录仪表电子调节器配套使用。
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热电偶 特点

 

热电偶热电偶
1、测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。

2、测量范围广。常用的热电偶从-50~ 1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达 2800℃(如钨-铼)。

3、构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。

热电偶 种类

 

热电偶热电偶标准热电偶
常用热电偶可分为标准热电偶非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶中国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:

1、组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
2、两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路
3、补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
4、保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

根据测温环境不同,以及使用方法等不同,将热电偶分为装配式热电偶和铠装热电偶两大类。工业用装配式热电偶作为测量温度的变送器通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。它可以直接测量各种生产过程中从0℃到1800℃范围的液体、蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

热电偶 原理

 
热电偶热电偶
将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如图所示工作原理图当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。

热电偶 型号命名方法

 
热电偶装配式热电偶型号表示

 

 

 

热电偶 类别

 

热电偶类别 代号 分度号 测温范围 允许偏差限
铂铑30-铂铑6 WRR B 0-1800℃ ±0.25%t
铂铑10-铂 WRP S 0-1600℃ ±0.25%t
镍铬-镍硅 WRN K 0-1300℃ ±0.75%t
镍铬-康铜 WRE E 0-800℃ ±0.75%t
铂铑13-铂 WRB R 0-1600℃ ±0.25%t


 


 

热电偶公称压力:一般是指在工作温度下保护管所能承受的静态外压而破裂。热电偶最小插入深度:应不小于其保护套管外径的8-10倍(特列产品例外)绝缘电阻:当周围空气温度为15-35℃,相对湿度<80%时绝缘电阻≥5兆欧(电压100V)。具有防溅式接线盒的热电偶,当相对温度为93±3℃时,绝缘电阻≥0.5兆欧(电压100V)高温下的绝缘电阻,热电偶在高温下,其热电极(包括双支式)与保护管以及双支热电极之间的绝缘电阻(按每米计)应大于下表规定的值。

热电偶热电偶

  

 


 

 

热电偶 型号规格图片

 
热电偶热电偶

 


 


 

热电偶热电偶

 

热电偶 优越性

 

铠装热电偶具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等许多优点,它和工业用装配式热电偶一样,作为测量温度的变送器,通常和显示仪表记录仪表电子调节器配套使用,同时亦可作为装配式热电偶的.它可以直接测量名种生产过程中从0~800℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体表面的温度。 两种不同成份的导体两端经焊接,形成回路,直接测温端叫工作端,接线端子端叫冷端,也称参比。当工作端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,接上显示仪表,仪表上就会指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。铠装热电偶的热电动势将随着测量端温度升高而增长,热电动势的大小只和热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度、直径无关。铠装热电偶的结构原理是,是由导体、高绝缘氧化镁、外套1Cr18Ni9Ti不锈钢保护管,经多次一体拉制而成。铠装热电偶产品主要由接线盒、接线端子和铠装热电偶组成基本结构,并配以各种安装固定装置组成。铠装热电偶分绝缘式和接壳式两种。

热电偶热电偶

 

注:1、t为被测温度的绝对值

热电偶 参数

 
 装热电偶的偶丝与外套管之间的绝缘电阻值应符合下表的规定。
热电偶热电偶


铠装热电偶的可挠曲率半径不小于其外径的5倍。铠装热电偶热响应时间表如下

热电偶铠装热电偶热响应时间表



 

热电偶铠装热电偶标准规格

 

接线盒供连接热电偶的自由端和显示仪表之用,目前有简易式、防溅式、带补偿导线式 防溅式 防水式 手柄式 小接线盒式多种结构形式

热电偶铠装热电偶图示

 

热电偶 温度补偿

 
热电偶热电偶

由于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,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(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。在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100℃。

热电偶 和热电阻区别

 
热电偶热电阻
第一、信号的性质,热电阻本身是电阻,温度的变化,使电阻产生正的或者是负的阻值变化;而热电偶是产生感应电压的变化,他随温度的改变而改变。.虽然都是接触式测温仪表,但它们的测温范围不同,热电偶使用在温度较高的环境,如铂铑30---铂铑6(B型)测量范围为300度~~1600度,短期可测1800度。S型测一20~~1300(短期1600),K型测一50~~1000,短期1200).XK型一50~~600(800),E型一40~~800(900).还有J型,T型等。这类仪表一般用于500度以上的较高温度,低温区时输出热电势很,当电势小时,对抗干扰措施和二次表和要求很高,否则测量不准,还有,在较低的温度区域,冷端温度的变化和环境温度的变化所引起的相对误差就显得很突出,不易得到全补偿。这时在中低温度时,一般使用热电阻测温范围为一200~~500,甚至还可测更低的温度(如用碳电阻可测到1K左右的低温).现在正常使用铂热电阻Pt100,(也有Pt50、100和50代表热电阻在0度时的阻值。在旧分度号中用BA1,BA2来表示,BA1在0度时阻值为46欧姆,在工业上也有用铜电阻,分度号为CU50和CU100,但测温范围较小,在一50~~150之间,在一些特殊场合还有铟电阻、锰电阻等)。
第二、两种传感器检测的温度范围不一样,热阻一般检测0-150度温度范围(当然可以检测负温度),热电偶可检测0-1000度的温度范围(甚至更高)所以,前者是低温检测,后者是高温检测。
第三、从材料上分,热阻是一种金属材料,具有温度敏感变化的金属材料,热电偶是双金属材料,既两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属丝的两端产生电势差。
第四、
工作中的现场判断
热电偶有正负极、补偿导线也有正负之分,首先保证连接,配置确.在运行中。常见的有短路,断路,接触不良(有万用表可判断)和变质(根据表面颜色来鉴别)。检查时,要使热电偶与二次表分开,用工具短接二次表上的补偿线,表指示室温再短接热电偶接线端子,表批示热电偶所在的环境温度(不是,补偿线有故障),再用万用表mv档大体估量热电偶的热电势(如正常,请检查工艺)。
热电阻短路和断路用万用表可判断,在运行中,怀疑短路,只要将电阻端拆下一个线头看显示仪表,如到最大,热电阻短路回零,导线短路,保证正常连接和配置时,表值显示低或不稳,保护管可能性进水了显示最大,热电阻断路显示最小短路。

耐磨热电偶

耐磨热电偶是电厂循环流化订锅炉,沸腾锅炉,粉磨煤机造气炉和水泥厂系列窑头,窑尾,炉头罩及化工,冶炼等高温耐磨环境较为理想的高技术类专用产品,G系列博采众长,采用独特的工艺配方,在失态平衡中制作出耐磨合金该产品与普通不锈钢金属,金属陶瓷保护管,与市场上同类耐磨合金保护管相比,其使用寿命提高1-5倍.由于环境温度差,温控点过高,振动较大,鼓风机风速过高,磨损严重,造成温度测量非常困难,使用寿命很短暂,一般的耐磨合金只有10-90天就磨透损坏,烧弯,折断,造成热电偶损坏,给用户带来很大的损失和不必要的麻烦,本公司生产的G系列弥补了这个缺点.G系列抗冲刷,耐磨热电偶经过数百厂家,每年近万次的使用,反应很好,在很多场合具有领先同行的实力,完全可以同进口产品相媲美.该产品具有抗振,耐磨,耐腐蚀,灵敏度高,稳定性好,准确性高,使用寿命长等优点,是目前电厂,水泥厂,化工冶炼厂等高温耐磨领域首选温度测量保护管.
主要技术参数
电气出口:M20×1.5,NPT1/2
耐磨头硬度:HRC60-65
防护等级:IP65

热电偶的安装要求及注意事项
对热电偶与热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,在选择对热电偶和热电阻的安装部位和插入深度时要注意以下几点:
1、为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻.
2、带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的插入深度:
(1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电阻插入深度应选择100毫米;
(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm;
(3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插入深度1 m即可.
(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.

热电偶热电偶

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热电偶 参考资料

 

1.http://www.btsyzk.com

2. http://china.alibaba.com/company/detail/btsyzk.htm

3. http://www.yibiao.org/mono/index.asp?name=btsyzk

4 .http://china.nowec.com/member/company/btsyzk

5、http://www.china-suke.com/wendu/product-wd50.html

6、http://www.china-suke.com/wendu/

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