??抱箍式熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度及與溫度有關的參數(shù)。 熱電阻的測溫精度:測溫精度又稱允許偏差或“允差”,指具體某支熱電阻的電阻溫度特性與該類熱電阻的標準分度表的符合程度熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用多的是鉑和銅,現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。鉑電阻測量精度高,穩(wěn)定性好,可用于中性及氧化性介質(zhì)中,溫度?-?電阻關系呈非線性 ;銅電阻適用于無腐蝕介質(zhì)中,測溫范圍通常為-50℃~150℃,超過150℃則易被氧化,其電阻與溫度呈線性關系熱電阻顧名思義,它的電阻的阻值是隨著溫度變化而變化的,比如,用線性比較好的鉑絲、銅絲作的電阻。工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Pt1000、Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。
抱箍式熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。利用金屬導體的電阻隨溫度的變化而變化的原理,通過測量導體的電阻值來間接獲得溫度值的溫度計稱為熱電阻溫度計它是利用物體(常見的是特定的金屬或半導體材料)的導電率隨溫度變化而變化的原理制成。它的阻值跟溫度的變化成正比,隨著溫度上升而成勻速增長。溫度電流變送器是把溫度傳感器的信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘枺B接到二次儀表上,從而顯示出對應的溫度。比如,圖中該溫度傳感器的型號為PT100,那么溫度電流變送器的作用就是把電阻信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?,輸入儀表,顯示溫度。
2、熱電阻測量依據(jù)
??使用熱電阻測溫的過程實際上是一個測量置于測量點上的熱電阻的阻值的過程。溫度每變化1℃時的電阻值的相對變化量叫電阻溫度系數(shù),用α表示
2、采用三線制接線的原因
??電阻是基本電參數(shù)之一,其阻值 R 可按伏安特性定義,即 R=U/I,其中U 為電阻兩端的電壓,I 為流過電阻的電流或者按功率 P 來定義,即 R=P/(I^2)。 鎧裝熱電阻的制造,首先是將熱電阻引線(一般為純鎳絲)穿入氧化鎂絕緣材料中,再一同穿入不銹鋼保護管中,經(jīng)過多次拉拔縮徑退火而形成鎧裝熱電阻引線(相當于鎧裝熱電偶材料);然后將熱電阻感溫元件與已經(jīng)下料成需要長度并剝出引線頭的鎧裝熱電阻引線對接焊接;后與制作鎧裝熱電偶的方法類似完成測量端、接線端和安裝裝置的制作。
??可見測量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導線,而導線的阻值以及阻值隨溫度變化的特性以及引入的其它干擾,必然會影響測量結(jié)果。但需注意的是,等級與其有效測溫范圍是相對應的而要消除這種影響,就必須知道引線的狀況,在對熱電阻進行測量的同時,從引線的兩端對引線進行監(jiān)測。以鉑電阻為例,其精度等級按標準可分為AA級,A級、B級和C級,國外制造商可能會按照其他標準進行精度定義,如某些Pt100鉑RTD具有1/10DIN或1/3DIN(德國標準)精度等級在兩根引線參數(shù)一致的前提下,要知道其中一根的狀況,至少需要增加一根導線,用來將測量引線中的一根的現(xiàn)場端連接到儀表端。這就是熱電阻的三線制連接的由來。根據(jù)熱電阻元件的材質(zhì)分為鉑電阻和銅電阻等等
3、熱電阻與顯示儀表的接線法
??在生產(chǎn)中,熱電阻溫度儀表大多是采用不平衡電橋來進行測量的。隔爆型熱電阻?隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構的接線盒,把其外殼內(nèi)部易爆性混合氣體因受到火花或電弧等影?電阻體的斷路修理必然要改變電阻絲的長短而影響電阻值,為此更換新的電阻體為好,若采用焊接修理,焊后要校驗合格后才能使用。其測量電路原理如1所示,由于把熱電阻接入電橋的銅導線的電阻值會隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導線接在一個橋臂上,當環(huán)境溫度變化時,連接導線電阻的變化值將與熱電阻RT的電阻變化值相疊加,而產(chǎn)生附加誤差。Pt100鉑熱電阻作為測量溫度用的傳感器,通常和顯示儀表、記錄儀表及控制裝置配套使用,測量范圍-50℃~180℃??梢杂迷陔姍C的軸承測溫,也可以用在紡織、機械、鐵路機車等有需要測量溫度的場合。能夠直接顯示出軸承的實際工作溫度和被測部位的實際溫度。便于記錄和進行控制調(diào)節(jié)。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法,把導線2與3分別接至電橋的兩個橋臂上,當電線的電阻變化時??梢曰ハ嗟窒徊糠?,以減少對儀表示值的影響。溫度變送器將物理測量信號或普通電信號轉(zhuǎn)換為標準電信號輸出或能夠以通訊協(xié)議方式輸出的設備。溫度變送器是將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標準化輸出信號的儀表,主要用于工業(yè)過程溫度參數(shù)的測量和控制。電流變送器是將被測主回路交流電流轉(zhuǎn)換成恒流環(huán)標準信號,連續(xù)輸送到接收裝置。但誤差減小是有限度的,對于不平衡電橋,只有在儀表刻度的始點才能得到全補償,而在滿刻度時上述的附加誤差是的。 鎧裝熱電阻的制造,首先是將熱電阻引線(一般為純鎳絲)穿入氧化鎂絕緣材料中,再一同穿入不銹鋼保護管中,經(jīng)過多次拉拔縮徑退火而形成鎧裝熱電阻引線(相當于鎧裝熱電偶材料);然后將熱電阻感溫元件與已經(jīng)下料成需要長度并剝出引線頭的鎧裝熱電阻引線對接焊接;后與制作鎧裝熱電偶的方法類似完成測量端、接線端和安裝裝置的制作
??對于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差,當有電流流過熱電阻連接電源的導線1時,會有一定的電壓降,當環(huán)境溫度變化時,電橋的上、下支路電壓也會隨之發(fā)生變化,從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。端面熱電阻?端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制,緊貼在溫度計端面。它與一般軸向熱電阻相比,能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度,適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。
4、什么是真正的熱電阻三線制接線法
三線制接線法,必須要和相應線制的熱電阻元件配合使用才能做到真正意義上的三線制接線。但需注意的是,等級與其有效測溫范圍是相對應的但在現(xiàn)實中,很多工廠使用的熱電阻,其保護管內(nèi)的熱電阻元件大多只有兩根引線,即熱電阻元件是兩線制的,從保護管接線盒至顯示儀表雖然用了三根連接導線,但這只能算是兩線制的熱電阻接線方法,或只能叫三導線的熱電阻兩線制接線方法。熱電阻的儀表顯現(xiàn)負數(shù)。要知道這個儀表的顯現(xiàn)數(shù)值關鍵的仍是跟我們的溫度有聯(lián)系。假如是呈現(xiàn)短路的當?shù)兀囟ㄒ訌婋娐?,接線也要確保正確,正負極聯(lián)系也很重要。這些都是呈現(xiàn)短路的層的檢測方法了。一般我們先看線路的問題,裝置的問題,然后再看看環(huán)境的影響。
5、熱電阻選型圖表鉑和銅是目前工業(yè)熱電阻常見的材料,鎳、錳、銠等材料也有所研究
6、熱電阻的常見故障及處理方法
a、故障現(xiàn)象:熱電阻值與溫度關系有變化;
可能原因:熱電阻絲材料腐蝕變質(zhì);
處理方法:更換熱電阻。
b、故障現(xiàn)象:顯示熱電阻的指示值比實際值低或示值不穩(wěn);
可能原因:保護管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線柱間臟污及熱電阻短路;鉑和銅是目前工業(yè)熱電阻常見的材料,鎳、錳、銠等材料也有所研究
處理方法:除去金屬屑,清掃灰塵、水滴等,找到短路點加強絕緣。
c、故障現(xiàn)象:顯示儀表指示負值;但需注意的是,等級與其有效測溫范圍是相對應的
可能原因:顯示儀表與熱電阻接線有錯或熱電阻有短路現(xiàn)象;
處理方法:改正接線,或找出短路處,加強絕緣。熱電阻顧名思義,它的電阻的阻值是隨著溫度變化而變化的,比如,用線性比較好的鉑絲、銅絲作的電阻。工業(yè)用熱電阻一般采用Pt100,Pt10,Pt1000、Cu50,Cu100,鉑熱電阻的測溫的范圍一般為零下200-800攝氏度,銅熱電阻為零下40到140攝氏度。
d、故障現(xiàn)象:熱電阻的表指示無窮大;
可能原因:熱電阻或引出線短路或接線端子松開等;
處理方法:更換電阻體或焊接及擰緊接線螺絲等。其中鎧裝變送器可以直接測量氣體或液體的溫度,特別適用于低溫范圍測量,克服了冷凝水對測溫所帶來的影響如用鉑絲做成的熱電阻,其分度號稱Pt100。就是說它的阻值在0度時為100歐姆,負200度時為18.52歐姆,200度時為175.86歐姆,800度時為375.70歐姆。比如用銅絲作的熱電阻,分度號Cu50。它在0度時,阻值是50歐姆,100度時是71.400歐姆。