测温元件
测温仪表的检测元件
所谓测温元件,就是测温仪表的检测元件。如热电偶、热电阻、热敏电阻等。接触式测温仪表所测得的温度都是由测温元件感受的温度来决定的。所以,在选择既经济合理,又能满足生产必需的精度等要求的测温元件与二次仪表之后,能否正确安装测温元件就是一个重要的实际问题。如果仪表安装不符合要求,会使测量不准确,甚至影响生产。
元件简介
所谓测温元件,就是测温仪表的检测元件。如热电偶、热电阻、热敏电阻等。接触式测温仪表所测得的温度都是由测温元件感受的温度来决定的。所以,在选择既经济合理,又能满足生产必需的精度等要求的测温元件与二次仪表之后,能否正确安装测温元件就是一个重要的实际问题。如果仪表安装不符合要求,会使测量不准确,甚至影响生产。
元件种类
(1)热电偶
热电偶通常由热电极,绝缘材料、保护管和接线盒等主要部分组成。常用的热电偶结构形式有普通型热电偶,铠装热电偶和薄膜热电偶等。
1)普通型(装配型)热电偶
普通型热电偶的结构如图1(1-热电偶测量端;2-热电极;3-绝缘管;4-保护套管;5-接线盒)所示。普通型电偶主要用于测量管道和设备内介质的温度。根据测温范围和环境气氛不同,选择的热电偶和保护管也不同。其安装时连接形式有螺纹连接和法兰连接两种。
铠装热电偶是由热电极、绝缘材料和金属管三者组合加工而成的坚实组合体,它具有动态响应快,测量端热容量小,强度高、挠性好等优点。
3)薄膜热电偶
薄膜热电偶是由两种金属薄膜制成的一种特殊结构的热电偶,其外形如图2(1-热电极;2-热接点;3-绝缘基板;4-引出线)所示。它的测量端既小又薄,热容量很小,可用于小面积上的温度及瞬变的表面温度测量。
(2)热敏电阻
制造热敏电阻的材料大多数是各种金属的氧化物,如氧化铜、氧化铁、氧化铝、氧化锰、氧化钴、氧化镍及氧化铼等。将上述各种氧化物按一定成型,然后在一定温度下煅烧,使其成为坚固致密的整体,最后浇上金属粉末,并焊上引线就成了热敏电阻。改变这些混合物的成分及温范围、阻值及温度系数。热敏电阻可制成各种形状,如珠状、圆柱状、片状等。
元件安装
测温元件安装时测量的准确性
1)必须正确选择测温点。选择测温点时,一定要使测温点的温度具有代表性。例如:测量管道中流体的温度时,测温元件的工作端应处于管道中流速最大处,即管道中心位置上,不应把测温元件插至被测介质的死角区。
此外,测温元件应迎着介质流向插入,就是说,测温元件应与被测介质形成逆流,不得形成顺流。不得已时,也必须与流向垂直。
2)应避免热辐射而引起的测温误差。比如,在温度较高的场合,应尽量减小被测介质与管(或设备)壁表面之问的温度差,以减少热辐射所引起的测温误差,为此,在安装测温元件的地方,如果器壁暴露于空气中,则应在其表面包一层绝热层(如石棉等),必要时,可在测温元件与器壁之间加装防辐射罩。以消除它们间的直接辐射作用。
此外,还应避免测温元件外露部分的热损失而引起的测温误差。因此要保证有足够长的插入深度(实践证明插入深度达300mm即可);并在测温元件外露部分进行保温。
3)用热电偶测量炉温时,应避免测温元件与火焰直接接触,也不宜距离太近或装在炉门旁边。接线盒不应碰到炉壁,以免热电偶自由端温度过高。
4)测温元件安装在负压管道(或设备)中时,必须保证安装孔的密封,以免冷空气被吸入后而降低测量指示值。
5)使用热电偶、热电阻测温时,应防止干扰信号的引入。同时应使接线盒的出线孔向下方,以防止水汽、灰尘等进入影响测量。
测温元件安装的安全、可靠性
为避免测温元件的损坏,应保证其有足够的机械强度。可根据被测介质的工作压力、温度和其他特性,合理地选择测温元件保护管的壁厚与材料。测温元件在不同的压力范围内工作,有不同的安装要求。此外,测温元件的机械强度还与其结构形式、安装方式、插入深度以及被测介质的流速等因素有关,也必须予以考虑。
1)凡安装承受压力的测温元件时,都必须保证密封。
2)高温下工作的热电偶,其安装位置应尽可能保持垂直,防止保护管在高温下产生变形。必须水平安装时,也不宜过长,应装设用耐火粘土耐热合金钢制成的支架。
3)在介质具有较大流速的管道中安装测温元件时。测温元件必须倾斜安装,以免受到过大的冲蚀。若被测介质中有尘粒、粉物,为保护测温元件不受磨损起见,应加装保护屏或保护管。
4)在安装瓷和氧化铝这一类保护管的热电偶时,其安装位置应适当,以免因加热工件移动而损坏。此外在插入或取出热电偶时,还应避免急冷急热,以免保护管破裂。
5)在薄壁管道上安装测温元件时,需在连接头处加装加强板。在有色金属管道上安装时,凡与工艺管道相接触(焊接)以及与被测介质直接接触的部分,其有关部件(加连接头、保护外套之类)均需与工艺管道同材质,以免影响生产工艺的要求。
(3)测温元件的安装应便于仪表工作人员的维修、校验和拆装。
(4)在加装保护外套时,为减少测温的滞后,可在套管之间加装传热良好填充物。如温度低于150℃时可充入变压器油,当温度高于150℃时,可充填铜屑或石英砂,以保证传热良好。
参考资料
最新修订时间:2024-10-07 10:56
目录
概述
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