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高精确   High precision   高稳定 High stability   高耐用High durability

铠装热电偶
    发布时间: 2017-04-14 16:23    
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、蒸汽和气体介质以及固体表面等温度。铠状热电偶具有能弯曲、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,作为测量温度的传感器,通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用。


内容简介
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。


工作原理
是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,也称参比端。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。


特点
铠装热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测温范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成;温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。


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。


温度补偿
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型号相配,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℃。


测温原理
电偶是用两种不同成份的导体焊接在一起,两端温度不同时,在回路中就会有热电势产生,因此势电偶是通过测量电势从而测量温度的一种感温原件,它是一种变换器,它能将温度信号转变为电信号再由显示仪表显示出来。
热电偶测量温度的基本原理是热电效应,将两种不同成份的金属导体首尾相连接成闭合回路,如两接点的温度不等,则在回路中就会产生热电动势,形成热电流,这就是热电效应。热电偶就是将两种不同的金属材料一端焊接而成,焊接的一端叫做测量端,未焊接的一端叫做参考端,参考端在使用时通常恒定在一定的温度(如00C)当对测量端加热时,在接点处有热电势产生。如参考端温度恒定,其热电势的大小和方向只与两种金属材料的特性和测量端的温度有关,而与势电偶的精细和长短无关。当测量端的温度改变后,势电势也随之改变,并且温度和热电势之间有一固定的函数关系,利用这个关系就可以测量温度。
测量范围


常用的温度仪表有铠装热电偶。
铠装热电偶:测量500℃以上的高温,火电厂种主蒸汽的温度,过热器管壁温度,高温烟气温度。特点:能测量高温,性能稳定,准确可靠、结构简单、易于维护、便于信号的远传和实现多点切换测量。主要的型号:分度号:S或LB-3上限1300℃(短时1600℃)。B或LL-2上限1600℃(短时1800℃)K或EU-2上限1200℃(短时1300℃)T或CK上限-200~350℃(短时400℃)E或EA-2上限-200~900℃热电阻:测量精度高、性能稳定、灵敏度高、应用范围广、可远距离策问、实现温度自动控制和记录。
铂热电阻,最高测温650℃,Pt50,Pt100,铜电阻:50-150℃Cu50,Cu100。注意:自热效应引起的误差,Pt工作d电流为小于6mA,迟滞带来的影响,热容量大,充分的热交换,测量才准确。安装:安装时,与被测介质形成逆流,至少成90° 分度号:S或LB-3上限1300℃(短时1600℃)。B或LL-2上限1600℃(短时1800℃)K或EU-2上限1200℃(短时1300℃)T或CK上限-200~350℃(短时400℃)E或EA-2上限-200~900℃:测量精度高 、性能稳定、灵敏度高、应用范围广 、可远距离策问、实现温度自动控制和记录。铂,最高测温650℃,Pt50,Pt100,铜电阻:

技术指标
不同材料和直径铠装热电偶型号、分度号及推荐使用温度电极材料

铠装热电偶热响应时间在温度出现阶跃变化时,热电偶的输出值变化至相当于该阶跃变化的某个规定百分数所需要的时间,称为热响应时间,用τ表示(取50%时用τ0.5表示)。 铠装热电偶热响应时间τ0.5(秒)
注:绝缘电阻用MΩ·m表示,即为常温绝缘电阻与铠装偶长度的乘积。
例如:1000MΩ·m表示:1m长的试样的绝缘电阻为
1000MΩ,10m长的试样的绝缘电阻为100MΩ。
对于长度小于1m的铠装偶,按1m计算。
插座式接线盒和带补偿导线的铠装热电偶不在此例。
测量范围和准确度


形式
露端式: 热响应时间短;适于测量发动机排气等 要求响应快的温度测量;机械强度较低。


接壳式 :热响应时间短;公称压力大(可达34MPa);不适用于有电磁干扰的场合。
绝缘式 :热响应时间较前两种长,使用寿命长;抗电磁干扰;在对热响应时间无特殊要求的场合多采用此种形式。
分离式 : 双支,避免信号干扰,其特点同绝缘式。


区分方法
的工作原理是由两种不同材质导体组成闭合回路,每当两端存在温度传梯时,就会产生一个回路,而这个回路中就会有电流通过,而这时两端之间就存在电能,而这个电能就叫热电动势,这就是著名的塞贝克效应(Seebeckeffect)。
两种不同材质导体为热电极,而这里,如果温度高的那一端为正常的工作端,反之,温度低的那一端就是自由端了,自由端通常的情况下,他是处于一个恒温的状态下的。根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表;分度表是自由端温度在0℃时的条件下得到的,不同的热电偶具有不同的分度表。
在热电偶整个回路当中,如果接入第三种金属材料时,而该材料两个接点的温度一样的时候,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与测量仪表连接用专用补偿导线。
K型热电偶是目前在500℃以上的测温区用量最大的金属热电偶,其用量是其他金属热电偶的总和。今天我们就来了解一下铠装热电偶怎么分正负极。
首先我们来了解什么是正负极。正极(KP)的名义化学成分为:Ni:Cr≈90:10,负极(KN)的化学成分为:Ni:Si≈97。负极材料具有铁磁性,可以用于区分正负极.
K型热电偶线性度好、热电动势较大,所以能用于氧化性、惰性气氛中。但K型热电偶不能直接在高温下用于硫、还原性或还原、氧化交替的气氛中和真空中,也不推荐用于弱氧化气氛之中。它的正极为含铬10%的镍铬合金(KP),负极为含硅3%的镍硅合金(KN)。因此,铠装热电偶怎么分正负极呢?依据此特性,用磁铁可以很方便地鉴别出铠装热电偶的正负极了。
如果之上的方法,其他的热电偶的正负极,也是非常的简单的就能区分的。


安装需知
1、压块安装高度必须一致,通常在层面以上150~200mm处;
2、压块焊接要求用三面点焊,热偶插入口不要点焊,侧面点焊要注意别将止动螺丝给焊死了;
3、管道壁温应该上下对称安装;
4、铠装热电偶必须插入到位,止动螺丝紧到位;
5、铠装热电偶引出建议使用小槽盒;
6、铠装热电偶固定必须使用不锈钢丝替代;
7、铠装热电偶与炉墙接口处必须包扎,然后穿入自制的保护管引出;
8、为了预防锅炉的沉降,建议使用过渡接线盒,然后再用补偿导线连接至前置器;
9、炉墙与前置器的桥架或者保护管不应是封闭式的,要预防高热流直接进前置器而损坏了里面的元件(天津电建就因为没有注意,造成了前置器的损坏);
10、前置器安装位置不能过远,否则热偶长度不够;
11、接线应该正确,可靠。
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