一體化智能鎧裝熱電阻WZPK型支持定做
1、工作原理
??一體化智能鎧裝熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。
工業(yè)熱電阻溫度計(jì)形式種類繁多,以滿足各類生產(chǎn)場所及實(shí)驗(yàn)室的使用需求熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用多的是鉑和銅,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。
熱電阻的測溫精度:測溫精度又稱允許偏差或“允差”,指具體某支熱電阻的電阻溫度特性與該類熱電阻的標(biāo)準(zhǔn)分度表的符合程度隔爆型熱電阻?隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部易爆性混合氣體因受到火花或電弧等影?電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值,為此更換新的電阻體為好,若采用焊接修理,焊后要校驗(yàn)合格后才能使用。
一體化智能鎧裝熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。尤其是在中低溫段的溫度測量,熱電阻相比熱電偶以及玻璃液體溫度計(jì)具有更加明顯的使用優(yōu)勢它是利用物體(常見的是特定的金屬或半導(dǎo)體材料)的導(dǎo)電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比,隨著溫度上升而成勻速增長。如用鉑絲做成的熱電阻,其分度號稱Pt100。就是說它的阻值在0度時(shí)為100歐姆,負(fù)200度時(shí)為18.52歐姆,200度時(shí)為175.86歐姆,800度時(shí)為375.70歐姆。比如用銅絲作的熱電阻,分度號Cu50。它在0度時(shí),阻值是50歐姆,100度時(shí)是71.400歐姆。
2、熱電阻測量依據(jù)
??使用熱電阻測溫的過程實(shí)際上是一個(gè)測量置于測量點(diǎn)上的熱電阻的阻值的過程。引線電阻包含熱電阻產(chǎn)品的引線電阻(叫內(nèi)引線電阻)和熱電阻產(chǎn)品至顯示儀表之間的引線電阻(叫外引線電阻)兩部分
2、采用三線制接線的原因
??電阻是基本電參數(shù)之一,其阻值 R 可按伏安特性定義,即 R=U/I,其中U 為電阻兩端的電壓,I 為流過電阻的電流或者按功率 P 來定義,即 R=P/(I^2)。從熱電阻的分度特性中已知,鉑電阻的平均每度電阻變化率是0.385Ω/℃,銅電阻的平均每度電阻變化率是0.428Ω/℃;引線電阻不得使熱電阻超出了其測溫的允許偏差,兩線制引線電阻不得大于0.1Ω,否則就需做技術(shù)處理以扣除引線電阻。
??可見測量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導(dǎo)線,而導(dǎo)線的阻值以及阻值隨溫度變化的特性以及引入的其它干擾,必然會影響測量結(jié)果。
鎧裝熱電阻是在裝配熱電阻的基礎(chǔ)上借鑒鎧裝熱電偶的制造技術(shù)發(fā)展起來的熱電阻新品種,相對于裝配熱電阻具有直徑小、能彎曲、熱響應(yīng)時(shí)間快,安裝使用方便等特點(diǎn)而要消除這種影響,就必須知道引線的狀況,在對熱電阻進(jìn)行測量的同時(shí),從引線的兩端對引線進(jìn)行監(jiān)測。其中鎧裝變送器可以直接測量氣體或液體的溫度,特別適用于低溫范圍測量,克服了冷凝水對測溫所帶來的影響在兩根引線參數(shù)一致的前提下,要知道其中一根的狀況,至少需要增加一根導(dǎo)線,用來將測量引線中的一根的現(xiàn)場端連接到儀表端。這就是熱電阻的三線制連接的由來。尤其是在中低溫段的溫度測量,熱電阻相比熱電偶以及玻璃液體溫度計(jì)具有更加明顯的使用優(yōu)勢
3、熱電阻與顯示儀表的接線法
??在生產(chǎn)中,熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進(jìn)行測量的。熱電阻公式都是Rt=Ro(1+A*t+B*t*t);Rt=Ro[1+A*t+B*t*t+C(t-100)*t*t*t]?的形式,t表示攝氏溫度,Ro是零攝氏度時(shí)的電阻值,A、B、C都是規(guī)定的系數(shù),對于Pt100,Ro就等于100。其測量電路原理如1所示,由于把熱電阻接入電橋的銅導(dǎo)線的電阻值會隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導(dǎo)線接在一個(gè)橋臂上,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),連接導(dǎo)線電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加,而產(chǎn)生附加誤差。??華氏溫標(biāo)(oF)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等分,每第分為報(bào)氏1度,符號為oF。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法,把導(dǎo)線2與3分別接至電橋的兩個(gè)橋臂上,當(dāng)電線的電阻變化時(shí)?梢曰ハ嗟窒徊糠,以減少對儀表示值的影響。端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計(jì)端面,它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測端面的實(shí)際溫度,適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。但誤差減小是有限度的,對于不平衡電橋,只有在儀表刻度的始點(diǎn)才能得到全補(bǔ)償,而在滿刻度時(shí)上述的附加誤差是的。引線電阻包含熱電阻產(chǎn)品的引線電阻(叫內(nèi)引線電阻)和熱電阻產(chǎn)品至顯示儀表之間的引線電阻(叫外引線電阻)兩部分
??對于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差,當(dāng)有電流流過熱電阻連接電源的導(dǎo)線1時(shí),會有一定的電壓降,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),電橋的上、下支路電壓也會隨之發(fā)生變化,從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。端面熱電阻?端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測端面的實(shí)際溫度,適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
4、什么是真正的熱電阻三線制接線法
三線制接線法,必須要和相應(yīng)線制的熱電阻元件配合使用才能做到真正意義上的三線制接線。
鎧裝熱電阻的制造,首先是將熱電阻引線(一般為純鎳絲)穿入氧化鎂絕緣材料中,再一同穿入不銹鋼保護(hù)管中,經(jīng)過多次拉拔縮徑退火而形成鎧裝熱電阻引線(相當(dāng)于鎧裝熱電偶材料);然后將熱電阻感溫元件與已經(jīng)下料成需要長度并剝出引線頭的鎧裝熱電阻引線對接焊接;后與制作鎧裝熱電偶的方法類似完成測量端、接線端和安裝裝置的制作但在現(xiàn)實(shí)中,很多工廠使用的熱電阻,其保護(hù)管內(nèi)的熱電阻元件大多只有兩根引線,即熱電阻元件是兩線制的,從保護(hù)管接線盒至顯示儀表雖然用了三根連接導(dǎo)線,但這只能算是兩線制的熱電阻接線方法,或只能叫三導(dǎo)線的熱電阻兩線制接線方法。如用鉑絲做成的熱電阻,其分度號稱Pt100。就是說它的阻值在0度時(shí)為100歐姆,負(fù)200度時(shí)為18.52歐姆,200度時(shí)為175.86歐姆,800度時(shí)為375.70歐姆。比如用銅絲作的熱電阻,分度號Cu50。它在0度時(shí),阻值是50歐姆,100度時(shí)是71.400歐姆。
5、熱電阻選型圖表
一體化溫度變送器是一種接觸式測量溫度的現(xiàn)場用儀表,通常與其相應(yīng)的二次儀表或計(jì)算機(jī)采集測量系統(tǒng)配套使用,可準(zhǔn)確測量生產(chǎn)工作過程中各種介質(zhì)或物體的溫度(使用范圍?-200℃~450℃)
6、熱電阻的常見故障及處理方法
a、故障現(xiàn)象:熱電阻值與溫度關(guān)系有變化;
可能原因:熱電阻絲材料腐蝕變質(zhì);
處理方法:更換熱電阻。
b、故障現(xiàn)象:顯示熱電阻的指示值比實(shí)際值低或示值不穩(wěn);
可能原因:保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線柱間臟污及熱電阻短路;以鉑電阻為例,其精度等級按標(biāo)準(zhǔn)可分為AA級,A級、B級和C級,國外制造商可能會按照其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精度定義,如某些Pt100鉑RTD具有1/10DIN或1/3DIN(德國標(biāo)準(zhǔn))精度等級
處理方法:除去金屬屑,清掃灰塵、水滴等,找到短路點(diǎn)加強(qiáng)絕緣。
c、故障現(xiàn)象:顯示儀表指示負(fù)值;如何選用合適的工業(yè)熱電阻進(jìn)行測溫需經(jīng)過仔細(xì)選型,才能同時(shí)實(shí)現(xiàn)可測和測準(zhǔn)兩方面要求
可能原因:顯示儀表與熱電阻接線有錯(cuò)或熱電阻有短路現(xiàn)象;
處理方法:改正接線,或找出短路處,加強(qiáng)絕緣。溫度電流變送器是把溫度傳感器的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘,連接到二次儀表上,從而顯示出對應(yīng)的溫度。比如,圖中該溫度傳感器的型號為PT100,那么溫度電流變送器的作用就是把電阻信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘,輸入儀表,顯示溫度。
d、故障現(xiàn)象:熱電阻的表指示無窮大;
可能原因:熱電阻或引出線短路或接線端子松開等;
處理方法:更換電阻體或焊接及擰緊接線螺絲等。引線電阻包含熱電阻產(chǎn)品的引線電阻(叫內(nèi)引線電阻)和熱電阻產(chǎn)品至顯示儀表之間的引線電阻(叫外引線電阻)兩部分隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把其外殼內(nèi)部性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的局限在接線盒內(nèi),生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級區(qū)內(nèi)具有危險(xiǎn)場所的溫度測量。