??帶現(xiàn)場顯示鎧裝熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)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(guān)的參數(shù)。電阻是物體基本的物理特性之一熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)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(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。以鉑電阻為例,其精度等級(jí)按標(biāo)準(zhǔn)可分為AA級(jí),A級(jí)、B級(jí)和C級(jí),國外制造商可能會(huì)按照其他標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精度定義,如某些Pt100鉑RTD具有1/10DIN或1/3DIN(德國標(biāo)準(zhǔn))精度等級(jí)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(jì)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(shí)際溫度,適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
帶現(xiàn)場顯示鎧裝熱電阻是電阻值隨溫度變化的溫度檢測元件。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它是利用物體(常見的是特定的金屬或半導(dǎo)體材料)的導(dǎo)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。溫度是表征物體冷熱程度的物理量。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量,而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點(diǎn)(零點(diǎn))和測量溫度的基本單位。目前上用得較多的溫標(biāo)有華氏溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)和實(shí)用溫標(biāo)。
2、熱電阻測量依據(jù)
??使用熱電阻測溫的過程實(shí)際上是一個(gè)測量置于測量點(diǎn)上的熱電阻的阻值的過程。在選型中,需根據(jù)使用條件,綜合考慮所需的溫度范圍及精度/溫度允差要求,選擇合適的產(chǎn)品,不必為了追求測量范圍廣、精度高而增加工業(yè)生產(chǎn)成本
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)。 工業(yè)熱電阻溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體在不同溫度下的電阻值變化來反映溫度變化的測溫儀器,是目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域測溫及控溫系統(tǒng)中常見的溫度傳感器之一。
??可見測量熱電阻必須在熱電阻兩端連接導(dǎo)線,而導(dǎo)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(huì)影響測量結(jié)果。近年來越來越多的廠家采用鎧裝熱電阻作為裝配熱電阻的芯子來改造傳統(tǒng)的裝配熱電阻而要消除這種影響,就必須知道引線的狀況,在對熱電阻進(jìn)行測量的同時(shí),從引線的兩端對引線進(jìn)行監(jiān)測。因此,在選用某一等級(jí)的熱電阻時(shí),需關(guān)注其有效測溫范圍,超出有效溫度范圍的其他溫度部分,則以制造商在技術(shù)條件中給出的為準(zhǔn)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(dǎo)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。通常制造商會(huì)直接分段給出不同范圍內(nèi)的精度,如在產(chǎn)品說明中給出-50℃~300℃滿足A級(jí),在300℃~500℃內(nèi)為B級(jí)精度
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(jìn)行測量的。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(jī)的軸承測溫,也可以用在紡織、機(jī)械、鐵路機(jī)車等有需要測量溫度的場合。能夠直接顯示出軸承的實(shí)際工作溫度和被測部位的實(shí)際溫度。便于記錄和進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。其測量電路原理如1所示,由于把熱電阻接入電橋的銅導(dǎo)線的電阻值會(huì)隨著環(huán)境溫度的變化而發(fā)生變化,如果只把連接導(dǎo)線接在一個(gè)橋臂上,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),連接導(dǎo)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。熱電阻分度號(hào)定義:代表溫度范圍,且代表每種分度號(hào)的熱電偶或熱電阻具體多少溫度輸出多少伏特的電壓或者毫伏的電壓。所以在工業(yè)上普遍采用三線制的接線方法,把導(dǎo)線2與3分別接至電橋的兩個(gè)橋臂上,當(dāng)電線的電阻變化時(shí)??梢曰ハ嗟窒徊糠?,以減少對儀表示值的影響。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(jì)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(shí)際溫度,適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。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(diǎn)才能得到全補(bǔ)償,而在滿刻度時(shí)上述的附加誤差是的。根據(jù)符合程度或偏差的大小把熱電阻分為A、B級(jí)
??對于不平衡電橋還要考慮電源引線的附加溫度誤差,當(dāng)有電流流過熱電阻連接電源的導(dǎo)線1時(shí),會(huì)有一定的電壓降,當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí),電橋的上、下支路電壓也會(huì)隨之發(fā)生變化,從而給儀表帶來一定的附加溫度誤差。熱電阻的儀表顯現(xiàn)負(fù)數(shù)。要知道這個(gè)儀表的顯現(xiàn)數(shù)值關(guān)鍵的仍是跟我們的溫度有聯(lián)系。假如是呈現(xiàn)短路的當(dāng)?shù)?,必定要加?qiáng)電路,接線也要確保正確,正負(fù)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。
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(yīng)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。 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(hù)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(dāng)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但在現(xiàn)實(shí)中,很多工廠使用的熱電阻,其保護(hù)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(hù)管接線盒至顯示儀表雖然用了三根連接導(dǎo)線,但這只能算是兩線制的熱電阻接線方法,或只能叫三導(dǎo)線的熱電阻兩線制接線方法。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(jì)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(shí)際溫度,適用于測量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
5、熱電阻選型圖表與熱電偶一樣,從理論上講沒有材質(zhì)、組織結(jié)構(gòu)、加工狀態(tài)完全相同的兩支熱電阻,所以任何一支熱電阻都與標(biāo)準(zhǔn)分度表有偏差,任何一支熱電阻的兩次測試結(jié)果也不一致,都只能在一定程度上符合標(biāo)準(zhǔn)分度表
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(guān)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(shí)際值低或示值不穩(wěn);
可能原因:保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線柱間臟污及熱電阻短路;因此,在選用某一等級(jí)的熱電阻時(shí),需關(guān)注其有效測溫范圍,超出有效溫度范圍的其他溫度部分,則以制造商在技術(shù)條件中給出的為準(zhǔn)
處理方法:除去金屬屑,清掃灰塵、水滴等,找到短路點(diǎn)加強(qiáng)絕緣。
c、故障現(xiàn)象:顯示儀表指示負(fù)值;
工業(yè)熱電阻溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體在不同溫度下的電阻值變化來反映溫度變化的測溫儀器,是目前工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域測溫及控溫系統(tǒng)中常見的溫度傳感器之一
可能原因:顯示儀表與熱電阻接線有錯(cuò)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(qiáng)絕緣。??華氏溫標(biāo)(oF)規(guī)定:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,冰的熔點(diǎn)為32度,水的沸點(diǎn)為212度,中間劃分180等分,每第分為報(bào)氏1度,符號(hào)為oF。
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。引線電阻包含熱電阻產(chǎn)品的引線電阻(叫內(nèi)引線電阻)和熱電阻產(chǎn)品至顯示儀表之間的引線電阻(叫外引線電阻)兩部分熱電阻的儀表顯現(xiàn)負(fù)數(shù)。要知道這個(gè)儀表的顯現(xiàn)數(shù)值關(guān)鍵的仍是跟我們的溫度有聯(lián)系。假如是呈現(xiàn)短路的當(dāng)?shù)?,必定要加?qiáng)電路,接線也要確保正確,正負(fù)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。