安徽维尔特仪表线缆有限公司铠装热电阻安装与使用
热电阻应避免安装在炉旁或距加热体太近之处,应尽量安装在没有震动或震动很小的地方,同时要便于施工和维护。安装位置应尽可能保持垂直,但在有流速时则必须倾斜安装。接线盒出孔应向下方。
热电阻应按规定接线,一般采用三线制。连接导线应采用绝缘(较好是屏敞)铜线,其截面积应≥1.0平方毫米,导线的阻值应按显示仪表的规定配准。
由热惰性使热电阻变化滞后温度变化,为消除它的引起的误差,应尽可能地减小热电阻保护管外径,适当增加热电阻的插入深度使热电阻受热部位增加。
要经常检查保护管状况,发现氧化或变形应立即采取措施,要定期进行校验。
如何选择
根据测温范围选择:500℃以上一般选择热电偶,500℃以下一般选择热电阻;根据测量精度选择:对精度要求较高选择热电阻,对精度要求不高选择热电偶;
根据测量范围选择:热电偶所测量的一般指“点”温,热电阻所测量的一般指空间平均温度;2线制热电阻配线简单,但要带进引线电阻的附加误差。因此不适用制造A级精度的热电阻,且在使用时引线及导线都不宜过长。线制可以消除引线电阻的影响,测量精度**2线制。作为过程检测元件,其应用较广。线制不仅可以消除引线电阻的影响,而且在连接导线阻值相同时,还可以消除该电阻的影响。在高精度测量时,要采用4线制。
测量方法
热电阻温度计的原理是利用导体或半导体的电阻随温度变化这一特性。
热电阻温度计的主要优点有:测量精度高,复现性好;有较大的测量范围,尤其是在低温方面;易于使用在自动测量中,也便于远距离测量。同样,热电阻也有缺陷,在高温(大于850℃)测量中准确性不好;易于氧化和不耐腐蚀。
目前,用于热电阻的材料主要有铂、铜、镍等,采用这些材料主要是它们在常用温度段的温度与电阻的比值是线性关系,我们这里主要介绍铂电阻温度计。
铂是一种贵金属,它的物理化学性能很稳定,尤其是耐氧化能力很强,它易于提纯,有良好的工艺性,可以制成较细的铂丝,与铜,镍等金属相比,有较高的电阻率,复现性高,是一种比较理想的热电阻材料,缺点是电阻温度系数较小,在还原介质中工作易变脆,价格也较贵。铂的纯度通常用电阻比来表示: W(100)=R100/R0
R100表示100℃时的电阻值;R0表示0℃时的电阻值
根据IEC标准,采用W(100)=1.3850 初始电阻值为R0=100Ω(R0=10Ω)的铂电阻为工业用标准铂电阻,R0=10Ω的铂电阻温度计的阻丝较粗,主要应用于测量600℃以上的温度。铂电阻的电阻与温度方程为一分段方程:
Rt=R0[1+At+Bt2+C(t-100℃)t3] t 表示在-200~0℃
Rt=R0(1+At+Bt2) t表示在0~850℃
解此方程,则可根据电阻值已知温度值,但实际工作中,可以查热电阻分度表来根据电阻值确定温度值。
根据标准规定,铂热电阻分为A级和B级,A级测温允许误差±(0.15℃+0.002|t|), B级测温允许误差±(0.3℃+0.005|t|)。
现场使用的热电阻一般都是铠装热电阻,它是由热电阻体、绝缘材料、保护管组成,热电阻体和保护管焊接一起,中间填充绝缘材料,这样能够很好的保护热电阻体,耐冲击,耐震,耐腐蚀。
三线制铂热电阻测量方法:
铂热电阻有两线制,三线制,四线制几种,两线制在测量中误差较大,已不使用,现在工业用一般是三线制的,实验室用一般为四线制。这里主要介绍下三线制铂热电阻的接线。三线制铂热电阻是在电阻的a端并联一个c端,从而实现电阻引出a,b,c三个接线端子,这样,由b导线引入的测量导线本身的电阻,可以由c导线来补偿,使引线电阻不随温度变化而引入的引线电阻误差的影响减小很多。三线制铂热电阻,在二次仪表中,均有可变阻值的电桥,根据所配合的铂热电阻的量程不同,可以对二次仪表的电桥中的铂热电阻进行微调,能进行更精确的测量。
热电阻温度计分度新方法:
工业铂电阻温度计是一种被广泛使用的测温仪器。长期以来,国内外相关标准或技术规范中普遍采用CVD方程的计算方法对其进行检定分度。但采用CVD方程检定分度的工业铂电阻温度计准确度不高、稳定性低、不确定度较大,无法作为传递标准使用。
为此,多数工业测温领域或要求不高的实验室只能采用精度较高的标准铂电阻温度计作为溯源传递标准,但实际工业测温领域由于各种条件限制,标准铂电阻温度计无法使用,使得温度量值传递和溯源在这些地方无法实现,不能开展实际的计量校准工作。
对工业铂热电阻温度计进行检定分度的可行性,并与普遍采用的CVD方程给出的温度—电阻关系计算结果相比较,进而给出二者存在的差异,探讨建立精密工业铂电阻温度计作为传递标准的途径与方法。通过对不同型号、不同厂家制造的多支工业铂热电阻在不同温区分别开展研究和分析,给出每支温度计的实验结果、数据曲线及采用两种不同方法分度所引起的测量误差。
实验证明,ITS-1990国际温标的内插方法用于工业铂热电阻温度计是可行的,与CVD方程用于工业铂电阻检定分度的计算方法相比,具有较好的准确性和一致性。此前,意大利和加拿大的国家计量技术机构进行了采用国际温标内插公式研究工业铂电阻分度方法的工作。
提高工业电阻测温准确性和稳定性的传统手段都在元件纯度、封装技术、制作流程上下功夫;则从计算方法上给出了新思路,为精密铂电阻和工业铂电阻在温度量值传递和溯源体系的完善奠定了基础,可广泛应用于工业铂电阻的测温领域。
热电阻(thermal resistor)是中低温区较常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是较高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由**属材料制成,目前应用较多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。金属热电阻常用的感温材料种类较多,较常用的是铂丝。工业测量用金属热电阻材料除铂丝外,还有铜、镍、铁、铁—镍等。
热电阻
1、压簧式感温元件,抗振性能好;
2、测温精度高;
3、机械强度高,耐高温耐压性能好;
4、进口薄膜电阻元件,性能可靠稳定。
工作原理
热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。热电阻大都由**属材料制成,目前应用较多的是铂和铜,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。热电阻通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它二次仪表上。
主要种类
普通型热电阻
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。
铠装热电阻
铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2--φ8mm,较小可达φmm。与普通型热电阻相比,它有下列优点:
1、体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;
2、机械性能好、耐振,抗冲击;
3、能弯曲,便于安装;
4、使用寿命长。
端面热电阻
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
隔爆型热电阻
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引**爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla--B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。