常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶,它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數量級上均不及標準化熱電偶,一般也沒有統(tǒng)一的分度表,主要用于某些特殊場合的測量。標準化熱電偶,按IEC國際標準生產。熱電偶的分度號有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等幾種。其中S、R、B屬于貴金屬熱電偶,N、K、E、J、T屬于廉金屬熱電偶。
S分度號的特點是抗氧化性能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,長期使用溫度1400℃,短期1600℃。在所有熱電偶中,S分度號的精確度等級最高,通常用作標準熱電偶;
R分度號與S分度號相比除熱電動勢大15%左右,其它性能幾乎完全相同;
B分度號在室溫下熱電動勢極小,故在測量時一般不用補償導線。它的長期使用溫度為1600℃,短期1800℃??稍谘趸曰蛑行詺夥罩惺褂茫部稍谡婵諚l件下短期使用。
N分度號的特點是1300℃下高溫抗氧化能力強,熱電動勢的長期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復現(xiàn)性好,耐核輻照及耐低溫性能也好,可以部分代替S分度號熱電偶;
K分度號的特點是抗氧化性能強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,長期使用溫度1000℃,短期1200℃。在所有熱電偶中使用廣泛;
E分度號的特點是在常用熱電偶中,其熱電動勢最大,即靈敏度最高。宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用,使用溫度0-800℃;
J分度號的特點是既可用于氧化性氣氛(使用溫度上限750℃),也可用于還原性氣氛(使用溫度上限950℃),并且耐H2及CO氣體腐蝕,多用于煉油及化工;
T分度號的特點是在所有廉金屬熱電偶中精確度等級最高,通常用來測量300℃以下的溫度。
由于熱電偶的材料一般都比較貴重(特別是采用貴金屬時),而測溫點到儀表的距離都很遠,為了節(jié)省熱電偶材料,降低成本,通常采用補償導線把熱電偶的冷端(自由端)延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內,連接到儀表端子上。必須指出,熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上,它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響,不起補償作用。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配,極性不能接錯,補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。冷端溫度補償器的型號應與熱電偶的型號相符,并在規(guī)定溫度范圍內使用;冷端溫度補償器與熱電偶連接時極性不能接錯;根據補償器的平衡點溫度調整儀表起始點,使指針批示在平衡點溫度;具有自動補償機構的顯示儀表不安裝補償器;補償器必須定期檢查和檢定。
熱電偶溫度計在工業(yè)生產中有著非常廣泛的應用,熱電偶的選擇首先應根據被測溫度的上限,正確地選擇熱電偶的熱電極及保護套管;根據被測對象的結構及安裝特點,選擇熱電偶的規(guī)格及尺寸。熱電偶按結構形式可分為普通工業(yè)型、鎧裝型及特殊型等。
常用的普通工業(yè)型熱電偶有:
1.鉑銠10一鉑熱電偶:屬于貴重金屬熱電偶,正極為鉑銠合金,負極為鉑,短期工作溫度為1600℃,長期工作溫度為1300℃,物理、化學穩(wěn)定性好,一般用于準確度要求較高的高溫測量。但材料較貴,熱電勢較小,分度號為S。
2.鎳鉻一鎳硅熱電偶:它是非貴重金屬中性能穩(wěn)定的一種,應用很廣,正極為鎳鉻。短期工作溫度為1200℃,長期工作溫度為900℃。此種熱電偶的熱電勢比上一種大4到5倍,而且線性度更好,誤差一般在(6-8)℃。但其熱電極不易做得很均勻,較易氧化,穩(wěn)定性差。分度號為K。
3.鎳鉻一康銅熱電偶:正極是鎳鉻,短期工作溫度為800℃,長期工作溫度為60℃。它是熱電勢最大的一種熱電偶,測量準確度較高,但極易氧化。分度號為E。
4.銅一康銅熱電偶:這是在低溫下應用得很普遍的熱電偶,測量溫度范圍(-200-+200)℃,穩(wěn)定性好,低溫時靈敏度高并且價格低廉。分度號為T。
鎧裝熱電偶是由熱電極、絕緣材料和金屬套管三者組合加工而成,它可以做得很細很長,在使用中可以隨測量需要進行彎曲,其特點是:熱情性小、熱接點處的熱容量小、壽命較長、適應性強等,應用廣泛。
實際使用時特別要注意補償導線的使用。通常接在儀表和接線盒之間的補償導線,其熱電性質與所用熱電偶相同或相近,與熱電偶連接后不會產生大的附加熱電勢,不會影響熱電偶回路的總熱電勢。如果用普通導線來代替補償導線,就起不到補償作用,從而降低測溫的準確性。所以,使用單位在安裝儀表敷線時應注意:補償導線與熱電偶連接時,極性切勿接反,否則測溫誤差反而增大。
實際測量中,如果測量值偏離實際值太多,除熱電偶安裝位置不當外,還有可能是熱電偶偶絲被氧化、熱電偶測量端焊點出現(xiàn)砂眼等。
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在對熱電偶溫度計有了最基本的認識之后,最需要掌握的就是熱電偶溫度計的安裝問題了,只有正確的安裝之后,我們才能夠正確的操作使用熱電偶溫度計,那么大家知道熱電偶溫度計的安裝有哪些需要注意的問題嗎?
那么接下來我們就來了解熱電偶溫度計的安裝可能遇到的問題?
正確的安裝熱電偶和熱電阻傳感器是保證其測量精度和使用壽命的重要因素。
首先熱電偶和熱電阻的安裝應盡可能保持垂直,以防止保護套管在高溫下產生變形,但在有流速的情況下,則必須迎著被測介質的流向插入,以保證測溫元件與流體的充分接觸以保證其測量精度。
另外熱電偶和熱電阻應盡量安裝在有保護層的管道內,以防止熱量散失。其次當熱電偶和熱電阻傳感器安裝在負壓管道中時,必須保證測量處具有良好的密封性,以防止外界冷空氣進入,使讀數偏低。
安裝在戶外時,熱電偶和熱電阻傳感器的接線盒面蓋應向上,入線口應向下,以避免雨水或灰塵進入接線盒,而損壞熱電偶和熱電阻接線盒內的接線影響其測量精度。
應經常檢查熱電偶和熱電阻溫度計各處的接線情況,特別是熱電偶溫度計由于其補償導線的材料硬度較高,非常容易從接線柱脫離造成斷路故障,因此要接線良好不要過多碰動溫度計的接線并經常檢查,以獲得正確的測量溫度。
熱電偶溫度計安裝時應放置在盡可能靠近所要測的溫度控制點。為防止熱量沿熱電偶傳走或防止保護管影響被測溫度,熱電偶應浸入所測流體之中,深度至少為直徑的10倍。
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