工業熱電偶結構與原理

2021-03-04 01:48:46 字數 2975 閱讀 2312

工業熱電偶作為測量溫度的感測器,通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調節器配套使用,它可以直接測量各種生產過程中0~1800℃範圍的液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面的溫度。

若配接輸出4~20ma、0~10v等標準電流、電壓訊號的溫度變送器,使用更加方便、可靠。

裝配式熱電偶是由感溫元件(熱電偶芯)、不鏽鋼保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置組成。

鎧裝式熱電偶比裝配式熱電偶具有外徑小、可任意彎曲、抗震性強等特點。適宜安裝在裝配式熱電偶無法安裝的場合,它的外保護管採用不同材料的不銹鋼管(適合不同使用溫度的需要),內充滿高密度氧化物質絕緣體,非常適合安裝在環境惡劣的場合。

隔爆式熱電偶通常用於生產現場伴有各種易燃、易爆等化學氣體。如果使用普通熱電偶極易引起環境氣體**,因此在這種場合必須使用隔爆熱電偶,隔爆熱電偶適用在dⅱbt1—6及dⅱct1—6溫度組別區間內具有**性氣體的危險場所內。

●熱電偶的工作原理是:

兩種不同成份的導體,兩端經焊接,形成迴路,直接測量端叫工作端(熱端)接線端子端叫冷端,當熱端和冷端存在溫差時,就會在迴路裡產生熱電流,接上顯示儀表,儀表上就會指示所產生的熱電動勢的對應溫度值,電動勢隨溫度公升高而增長。

熱電動勢的大小只和熱電偶的材質以及兩端的溫度有關,和熱電偶的長短粗細無關。

●熱電偶的種類

熱電偶的主要種類區別在其熱電偶芯(兩根偶絲)的材質不同而不同,它所輸出的電動勢也不同,熱電偶主要有以下幾種(見下表),

說明:表中「t」為實測溫度;代號後加「k」字即為鎧裝式熱電偶。

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1>裝配熱電偶

裝配熱電偶通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成。

可選型號

b型、s型、k型、e型

主要技術引數

測量範圍及基本誤差限

注:t為感溫元件實測溫度值(℃)

熱電偶時間常數

◆熱電偶公稱壓力:一般是指在工作溫度下保護管所能承受的靜態外壓而破裂。

◆熱電偶最小插入深度:應不小於其保護套管外徑的8-10倍(特列產品例外)

◆絕緣電阻:當周圍空氣溫度為15-35℃,相對濕度<80%時絕緣電阻≥5兆歐(電壓100v)。具有防濺式接線盒的熱電偶,當相對溫度為93± 3℃ 時,絕緣電阻≥0.

5兆歐(電壓100v)

◆高溫下的絕緣電阻:熱電偶在高溫下,其熱電極(包括雙支式)與保護管以及雙支熱電極之間的絕緣電阻(按每公尺計)應大於下表規定的值。

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2>鎧裝熱電偶

鎧裝熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應時間快和堅固耐用等許多優點,它和工業用裝配式熱電偶一樣,作為測量溫度的變送器,通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調節器配套使用,同時亦可作為裝配式熱電偶的感溫元件。它可以直接測量名種生產過程中從 0~800℃範圍內的液體、蒸汽和氣體介質以及固體表面的溫度。

原理鎧裝熱電偶的工作原理是,兩種不同成份的導體兩端經焊接,形成迴路,直接測溫端叫工作端,接線端子端叫冷端,也稱參比端。當工作端和參比端存在溫差時,就會在迴路中產生熱電流,接上顯示儀表,儀表上就會指示出熱電偶所產生的熱電動勢的對應溫度值。

鎧裝熱電偶的熱電動勢將隨著測量端溫度公升高而增長,熱電動勢的大小只和熱電偶導體材質以及兩端溫差有關,和熱電極的長度、直徑無關。

鎧裝熱電偶的結構原理是,是由導體、高絕緣氧化鎂、外套 1cr18ni9ti不鏽鋼保護管,經多次一體拉製而成。鎧裝熱電偶產品主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結構,並配以各種安裝固定裝置組成。

鎧裝熱電偶分絕緣式和接殼式兩種。

基本技術指標

注 :1、t為被測溫度的絕對值

2、t型分度號產品需與廠方協商訂貨

鎧裝熱電偶熱響應時間

在溫度出現階躍變化時,熱電偶的輸出變化至相當於該階躍變化的50%所得的時間稱為熱響應時間,用τ0.5表示。

絕緣電阻

當周圍空氣溫度為20±1.5℃,相對濕度不大於80%時,絕緣型鎧裝熱電偶的偶絲與外套管之間的絕緣電阻值應符合下表的規定。

可撓度:

鎧裝熱電偶的可撓曲率半徑不小於其外徑的5倍。

鎧裝熱電偶熱響應時間

鎧裝熱電偶外徑和名義長度標準規格

鎧裝熱電偶外徑 d(mm)

注:1、¢3絕緣式鎧裝熱電偶名義總長l,不得大於10000mm。

2、鎧裝熱電偶外徑d≤¢5mm,並有防濺式或防水接線盒的產品,使用者在安裝時請注意,熱電偶露出裝置部份必須加裝支架等輔助支承,增加剛度,確保堅固,防止接線盒來回搖振,損壞熱電偶。

結構鎧裝熱電偶材料的結構形式

工作端(熱端)結構形式

安裝固定形式

固定裝置是供使用者安裝用。除了無固定裝置產品外,鎧裝熱電偶固定裝置有:固定卡套式、可動卡套式、固定法蘭、可動法蘭四種結構形式。

固定卡套式供使用者一欠性固定,可動卡套式使用者可多次固定。

3>多點熱電偶

詳細介紹

1、應用

適用於生產現場存在溫度梯度不顯著,須同時測量多個位置或位置的多處測量。廣泛應用於大化肥合成塔、儲存罐等裝置中。更多熱電偶熱電阻資訊請登入www點duchina點***檢視

2、主要技術引數

電氣出口: m27x2 , npt3/4

熱熱響時間: ≤ 8s

偶絲直徑: φ 3

防護等級: ip65

3、型號及規格

4、安裝固定形式

固定螺紋

固定法蘭

4>wr-uc系列超臨界電站用熱電偶

產品介紹:

超臨界壓力機組技術是當今世界上一項既成熟又在發展中的火電技術,採用提高蒸汽的壓力、溫度和採用中間再熱技術來提高發電效率,主蒸汽溫度可達610℃、壓力達到40mpa的水平,機組最大容量已達1.3gw,其效率較亞臨界機組有幅度提高,具有節能和環保雙重效益。隨著我國電國工業的不斷發展,急需各種適用於超臨界電站用熱電偶,規格與引數:

wrnr-93uc 單支熱電偶分度號: k 測溫範圍: 0~610℃

wrer-93uc 單支熱電偶分度號: e 測溫範圍: 0~611℃

產品技術資料:

置入長度1(mm):50,100,150

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