热电阻/热电偶简介
时间:2017-03-10 阅读:1091
热电偶温度计是在工业生产中应用较为广泛的测温装置。热电偶传感元件是由两根不同材质的金属线组成,结构简单,使用方便,度高,量程范围宽,抗振,适用于中高温温区。热电阻温度计resistance thermometer利用热电阻作为测温元件的温度计,由热电阻和显示仪表(动圈仪表或自动平衡电桥等》组成,其间用导线相连,将电阻变化信息传输给显示仪表,以反映出被测温度。用于测量中温或J室温较接近的温度。工作原理两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。组成材料要求1、在测温范围内化学和物理性能稳定;2、复现性好;3、电阻温度系数大,以得到高灵敏度;4、电阻率大,可以得到小体积元件;5、电阻温度特性尽可能接近线性;6、价格低廉。常用热电阻原件常用的热电阻元件有:铂热电阻、铜热电阻、半导体热敏电阻。铂热电阻采用高纯度铂丝绕制而成,具有测温精度高、性能稳定、复现性好、抗氧化等优点,因此在基准、实验室和工业中被广泛应用。但其在高温下容易被还原性气氛所污染,使铂丝变脆,改变其电阻温度特性,所以需用套管保护方可使用。铂丝纯度是决定温度计精度的关键。铂丝纯度越高其稳定性越高、复现性越好、测温精度也越高。铜热电阻的电阻值与温度近于呈线性关系,电阻温度系数也较大,且价格便宜,所以在一些测量精度要求不是很高的情况下,就常采用铜热电阻。但其在高于100℃的气氛中易被氧化,故多用于测量-50~150℃温度范围。半导体热敏电阻优点:负电阻温度系数大,因此灵敏度高。电阻率大,可作成体积小而电阻值大的电阻元件,这就使之具有热惯性小和可测量点温度或动态温度。缺点:同种半导体热敏电阻的电阻温度特性分散性大,非线性严重,元件性能不稳定,因此互换性差、精度较低。热电阻连接方式二线制:在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制,这种引线方法很简单,但由于连接导线必然存在引线电阻R,R大小与导线的材质和长度的因素有关,因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合三线制:在热电阻的根部的一端连接一根引线,另一端连接两根引线的方式称为三线制,这种方式通常与电桥配套使用,可以较好的消除引线电阻的影响,是工业过程控制中的zui常用的。四线制:在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制,其中两根引线为热电阻提供恒定电流I,把R转换成电压信号U,再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可*消除引线的电阻影响,主要用于高精度的温度检测。安装要求1.热电偶和热电阻的安装应尽可能保持垂直,以防止保护套管在高温下产生变形,但在有流速的情况下,则必须迎着被测介质的流向插入,以保证测温元件与流体的充分接触以保证其测量精度。2.热电偶和热电阻应尽量安装在有保护层的管道内,以防止热量散失。其次当热电偶和热电阻传感器安装在负压管道中时,必须保证测量处具有良好的密封性,以防止外界冷空气进入,使读数偏低。3.当热电偶和热电阻传感器安装在户外时,热电偶和热电阻传感器的接线盒面盖应向上,入线口应向下,以避免雨水或灰尘进入接线盒,而损坏热电偶和热电阻接线盒内的接线影响其测量精度。4.应经常检查热电偶和热电阻温度计各处的接线情况,特别是热电偶温度计由于其补偿导线的材料硬度较高,非常容易从接线柱脱离造成断路故障,因此要接线良好不要过多碰动温度计的接线并经常检查,以获得正确的测量温度。5.热电偶安装时应放置在尽可能靠近所要测的温度控制点。为防止热量沿热电偶传走或防止保护管影响被测温度,热电偶应浸入所测流体之中,深度至少为直径的10倍。当测量固体温度时,热电偶应当顶着该材料或与该材料紧密接触。为了使导热误差减至zui小,应减小接点附近的温度梯度。6.当用热电偶测量管道中的气体温度时,如果管壁温度明显地较高或较低,则热电偶将对之辐射或吸收热量,从而显着改变被测温度。这时,可以用一辐射屏蔽罩来使其温度接近气体温度,采用所谓的屏罩式热电偶。7.选择测温点时应具有代表性,例如测量管道中流体温度时,热电偶的测量端应处于管道中流速zui大处。一般来说,热电偶的保护套管末端应越过流速中心线。