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溫度傳感器的結構與原理

TIME: 2017-11-25

(一)熱電偶溫度計

1、熱電偶溫度計的原理與結構

熱電偶溫度計是利用兩種不同金屬導體的接點,受熱后產生熱電勢的原理制成的測量溫度儀表。主要由熱電偶、補償導線和電氣測量儀表(檢流計)三部分組成。用兩根不同的導體或半導體(熱電極)的一端互相焊接,形成熱電偶的工作端(熱端),用它插入被測介質中以測量溫度。熱電偶的自由端(冷端)分別通過導線與測量儀表相連接。當熱電偶的工作端與自由端存在溫度差時,則產生熱電勢,因而補償導線上就有電流通過,而且溫差越大,所產生的熱電勢和導線上的電流也越大。通過觀察測量儀表上指針偏轉的角度,可直接讀出所測介質的溫度值。常用的普通鉑銠—銠熱電偶(WRLL 型 )*高測量溫度為1600℃。普通鉑銠—鉑熱電偶(WRLB) *高測量溫度為1400℃。普通鎳鉻—鎳硅熱電偶(WREU) *高測量溫度為1100℃。

熱電偶溫度計的優點是,靈敏度高,測量范圍大,無需外接電源,便于遠距離測量和記錄等。缺點是需要補償導線,安裝費用較貴。在工業鍋爐上,常用來測量蒸汽溫度、爐膛火焰溫度和煙道內的煙氣溫度。

2、對熱電偶溫度計的安裝使用要求

(1) 熱電偶的安裝地點應便于工作,不受碰撞、振動等影響。

(2) 熱電偶必須置于被測介質的中間,并應盡可能使其對著被測介質的流動方向成45°斜角,深度不小于 150mm。測量爐膛溫度時,一般應垂直插入。若垂直插入有困難時,也可水平安裝,但插入爐膛內的長度不宜大于50Omm, 否則必須加以支撐。

(3) 熱電偶安裝后,其插入孔應用泥灰塞緊,以免外部冷空氣侵入后影響測量精度。用陶瓷保護的熱電偶應緩慢插入被測介質,以免因溫度突變使保護管破裂。

(4) 熱電偶自由端溫度的變化對測量結果影響很大,必須經常校正或保持自由端溫度的恒定。

(二)熱電阻溫度計

(1)熱電阻溫度計是利用導體或半導體的電阻隨溫度變化而改變的性質制成的,通過測量金屬電阻值大小,得出所測溫度的數值。熱電阻常用材料有鉑和銅。

(2)熱電阻外面一般要加保護套管,保護套管材料要耐溫、耐腐蝕、承受溫度劇變、密封性好及足夠的機械強度。

(3)用熱電阻測量 500℃以下的溫度,具有比熱電偶更高的測量精度。銷熱電阻可以測量 -200~650℃,銅熱電阻可以測量 -50~150℃范圍溫度。熱電阻也能遠距離測量和顯示。安裝方式同熱電偶類似。熱電阻與溫度顯示儀表通過導線連接而成為測溫顯示裝置,用以測量氣體、液體和蒸汽的溫度。


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