依靠摧体、固体或气体的受热枣胀原理,都能构成温度变送器(甚¥也可悔戒变送器)·目其衙单、价廉而得到广泛应用,家用电器和工业生产中.都能找到其踪迹。
在有刻度的细玻璃管里亢^酒精或求银而构成温度计,这是久!为人熟知舳测温仪表·然而它只能就№指示温度.还不能算温度变送器。如果在水银温度计的感温泡附近引出根导线,在对应某个温度刻度拽灶再日f出一韫导线,当温度升!浚捌度时,水镕柱就击把电路接通。匣之,温度F降到该到度“下,R会把电路断开。这样.就畦为有固定切换值的位式作用温度变送器.这种既有刻度可供就地指示2能发出通断信号的温度计,称为电接点水银温度计。
倘若所封人的导线是顺玻璃管轴向插^的.而目在玻璃昔外能曼活调整导线的长度.
使其下端可“处在任意温度刻线位臀.能能改童坷换值.见囤
在被体嘭张式温度计的玻璃管咀.渡棒“上的宅阃H允许有该梭体的饱和蒸气Ⅲ,不允许存在大气Ⅲ力所“玻璃管上端必须密封,这就为调整导线插^长度带来极大困难+在图2 2 1中.利甩巧妙W简单的舟法使难题迎∞而解,在上半段玻璃管E封^丁可“转动的细眭螺钉l,其椭圆形螺母2下悬挂着细导线3,导线下端插入下半段玻璃管中.“便与水银接触。固为上半段玻璃管的内壁横断面呈精圆形,所“螺钉转动时螺母H能沿管上下移动.不能旋转。这样.就能通过转动螺钉的舟法改变导线下端的高低,从而调接切换值。关键是如何在下破坏密封的条件下使管内螺钉转动,此处利用r醴传动方法。在玻璃管顶部的外面套r磁铁4,转动磁铁时,管南螺钉h端的扁平铁块5被%引.使螺钉跟随着转动。
在水银柱r端靠近感温泡虹的管壁±封装有男一根导线8-使术银柱成为电接点的一极。上述螺钉、螺母,悬挂在螺母下的细导线是另一授.它由螺钉E部的导电轴承处封装的导线7引出,
为了便f观察切换值.在上半段玻璃管里也有标尺,根据螺母目标R L的剥度可知细导线下端的&置a十体R和F半蜃的韫度读数标尺有同样的分度。
与承银住接触的细导线.B新f坡水墩崭蚀.而且不沾附水锰。
必须注意的是电接点水银温度计的通断信于H限于低电压小电流。如果电压过高.由于低气压F的水银蒸气概易形成气体放电.就击拄水银柱脱离导线时产生电弧。如果接Ⅻ状态下电流站太,鲁引起水银柱升m.“墩在棱测m度下降后仍不脱离接魁.切换差就Ⅱ著女日大。№常通断信号&5v&1mA“下。一股用E的通断信号拄制赭体骨的基撅电流·再由集电搬输出供报警或ft式渊节之用,这种情况F电接点上的电Ⅱ和电流很小.可m{考虑水锟柱的发热升温,困而坷换盖就r分微小了。
辽应该提醒R意·水银链与{线接触之后.“罘棱测Ⅲ度继镕±升.水m柱将在管壁与导线问的缝隙巾斗高,遮时有敏断m积减小.碾有划度E不再能嚏映设测温度.读数是无效的。
瞳用时迂要意产品所尴定的插^深度.H鲍搔&在破测介质中的深度不足m受环境m度影响,产生附加误差,这8普通械体膨胀式韫度计也忠注意的。
电接点水银m度计常用在恒温水槽,im惜段窑调控制中.实验室经常需要改变切换值的加热豉冷却装置常坩可变电接点自式.
2.固体膨胀式
典型固体膨胀式温度敏感元件是取金属片,它利用线膨胀系数差别较大的两种金属材料制成Ⅸ层片状元件.在温度变化时将因弯曲变形而使其一端有明&位移。借此带动指针就构成取金属温度计;带动电接点实现通断就构成双金属温度开关。后者也就是位式作用的温度变送器。
n金属敏感元件通常用下列材抖制造:
(1)高锰台金
这是锰、镶、锕的合金(含Mn77%.Nil0%,Cul 8“),这种材料壁热后膨张十分明显,在25~150C问线膨胀系数n约为27 5×10 6C.即温度每t升1℃将伸长原尺寸的百万分之27 5。
(2)股钢
这是铁和镍的台盘(含Fe64蹦,Ni36%),经研究证明,这种成分&例下的合金线嘭胀系数a授小.在0~100C问约为(1~3)×i0…C.即在同样温度变化幅度之下其膨胀程度仅为高锰合金的=十分之一左右。
将这两种材料轧制成叠合在一起的薄片.其中a大的材料为主动层,a小的为梭动层。把这种复合材料剪切戚条.使其一端固定,另一靖自由,受热后将向被动层一侧弯曲,受冷则向主动层一侧弯曲,恢复到原有温度则仍平赢如前。
温度低时电接点接触.温度过高双盘属片向F弯曲,电接点断开。例如电髓斗的温度挣制常胁£种办法。为?改变温度,应能调整切换值,在此采用螺钉调整弹簧片的高度.惜此改变电接点间的韧始Ⅲ力。当接点闻Ⅲ力大时.必须在更高的温度下才能断开.此时电驰斗的平均温度便得到提高。
上述电接点的动作原理虽然茼单.然m其动作速度缓慢.往往容易在接点间形成电弧‘即电^花)使电接点寿命减短。所“这仲埋动式n金属电接点H能用在低电压小电mq路里.或者电阻性负载“厦不常使用的设蔷上。电瞰斗就是电阻性缸戴.mH亡H盛艋蹦使用。
为电接点的中断,出现了各种各样速动式电接点。例如电冰箱的过电流保护.常用碟形Ⅸ金属片.见囤2 2 5。
把Ⅲ金属片制成*b起的网盘形.并将圆心处固定。边缘处有两组电接*+串联n电路里。飘盘属H下方有电热丝t电热丝与被保护的冰箱压缩机相连.当压缩机电*L址时,此电热&对Ⅲ金属片加热。起韧.双金属片并无明显变化,R是材料内部热成^增句Ⅱ但到一定程度之后·美然由*自起变为*口陷状态,其边缘上的电接点就在一瞬问断开。由于动作极快.R是两坦电接^串联.就能有技地避免电弧形或。
除碟形外t也可以利用弹簧片q条形双金辑片结台,并设计适当的支点.宴观速动效果e电饭锅(也称电域攫)在保温阶段就是利用这种俸感器幢电潭间歌通断.保持Ⅱ度和70c左右。
速动式&缓动式在防lL电弧对电接点的危害方面,显然卓有成敛。但其切换差罂增大很多·这也应该洼意。因为切换动作之前要储备能量,积蔷热应力,zui终才能*Ⅻ爆&性础怍。这就要求温度变化比理想的切换中值更多.这必然会婕切换差Ⅻ太。
双金属片带动电接点·其实质虽然是位式作用.但与特殊设计结台也能赋F E连续怍用功能。例如汽车发动机的冷却水温指示表厦其所配温度变送器都是Un金属片为主掏成的,m圈z 2 6所示,在水温f々感器及其指示仪表里,吾有一个周围缠绕着电加热丝的g金剧片·图中分别用^&B表示。两者的加热丝串联后由蔷电池供电.井经过^的电接点舌再由车体形成闭镕。
扩散硅压力变送器: http:///
微差压变送器: http:///
一体化温度变送器: http:///