热电偶在选择时需注意的四大事项

热电偶在选择时需注意的四大事项
热电偶是工业领域中需要进行温度测量时最常用到的元件之一,
热电偶作为一种常用的测温元件,它经常会和记录仪表、电子调节器等众多的仪器配套使用。下面我们来看看在购买热电偶的时候,我们需要去注意的一些事项。

温度变送器热电偶冷端补偿原理

  温度变送器热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时,冷端的(环境)温度变化,将影响严重测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿。
  
  热电偶的冷端补偿通常采用在冷端串联一个由热电阻构成的电桥。电桥的三个桥臂为标准电阻,另外有一个桥臂由(铜)热电阻构成。当冷端温度变化(比如升高),热电偶产生的热电势也将变化(减小),而此时串联电桥中的热电阻阻值也将变化并使电桥两端的电压也发生变化(升高)。如果参数选择得好且接线正确,电桥产生的电压正好与热电势随温度变化而变化的量相等,整个热电偶测量回路的总输出电压(电势)正好真实反映了所测量的温度值。这就是温度变送器热电偶的冷端补偿原理。
  
  热电偶温度表是目前应用zui广泛的一种温度表,热电偶温度表是一种温度电测仪表,它通常由热电偶、热电偶冷端温度补偿装置(或元件)和显示仪表三部分组成,三者之间用导线连接起来。

浅析热电偶在缺氧保护装置中的实际应用

    燃气取暖器是室内使用的取暖设备,工作时需要耗氧,在不通风的情况下超长时间工作会造成室内缺氧,引起人体不适,甚至窒息,危及人身安全,所以必须有缺氧保护设计。缺氧保护装置的功能是:当系统测得室内空气含氧量偏低时会自动关闭控制阀,并报警显示缺氧标示,提醒使用者通风换气。热电偶是一种常见的传感器,广泛应用于温度测量中。其原理是:将两根不同导体的两端接成闭合回路,由于两端温度不等,因而在回路中产生热电势。这种现象在物理学上称为热电现象。本文利用热电偶的热电现象设计了一种缺氧保护装置。
  
  一、缺氧保护装置的工作原理
  
    该项保护的工作原理是:当燃气供给量和供氧量一定时,火焰燃烧温度也是一定的,当空气中含氧量充足时,火焰温度可达700℃左右;当空气中的含氧量降低时,火焰温度也降低。根据美国标准,在缺氧状态火焰的温度不超过450℃,K型热电偶在相对温度450℃时的热电势为1815mV。如果热电偶测得常明火火焰的温度不够,即可认定为空气中的含氧量不够,需要报警并关闭控制阀。本方案的缺氧保护功能是这样实现的:采用宽温型单片机AT89C2051,它内部自带一个模拟比较器,P110和P111是该比较器输入管脚。将1815mV的电位信号接入P111管脚,其中参考端的电压信号要求稳定,故在VCC处接一稳压器件。将热电偶测得的火焰温度信号经放大处理后接入P110管脚,然后利用其内部模拟比较器比较这两个电信号。如果P110管脚信号低于P111管脚信号,则说明室内缺氧,这时控制阀关闭,并报警显示。
  
  二、硬件组成
  
    该装置主要由单片机、热电偶、电位器组成。单片机采用是美国ATMEL公司推出的高效单片机AT89C2051,它内部自带模拟比较器,P110和P111是该比较器输入管脚。利用此模拟比较器可实现缺氧保护功能。AT89C2051的指令与INTEL公司的MCS-51系列单片机完全兼容,本身带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器,采用此芯片可大大简化电路的设计,采用该芯片同时也实现了取暖器的其它功能,在此不赘述。热电偶采用K型热电偶,它接收的热电势信号经放大器放大处理后接入单片机,该热电偶在取暖器中还起着采集常明火温度信号的作用。电位器的电位信号为1815mV,其参考端接一稳压源358B-25。
  
  三、结束语
  
    该缺氧保护装置在燃气取暖器中运行正常,经测试连续工作两个月无故障。由于传感器采用热电偶,比其它传感器价格低,而且性能也稳定,该装置具有较高的性价比。

判断温度仪表的输出故障

一、继电器输出的温度仪表主要故障判别法
1、热电偶或热电阻完好状况与仪表接线正确的前提下,仪表通电后不升温,甚至测量温度向下跌的现象(设定温度高于测量温度先决条件下)。
1)仪表的主控输出是继电器,输出而被控制的电路中是交流 接触器(或中间继电器)时;首先搞清此输出为触点控制。
检查主控输出的端子接线是否正确。因我厂仪表主控输出是反作用,所以我厂仪表主控输出的继电器闭端应与交流接触器(中间继电器)的线包一端相连,其他接线正确,虽然仪表运行中,绿指示灯亮,但不升温。(由于仪表是反作用原理)。
仪表主控输出继电器常开端,按前述与交流接触器(中间继电器)的线包连线正确的前提下,仪表通电运行中,绿指示灯亮,仍不升温。
检查方法:把万用表放在交流电压、交流250V档,万用表上一根表棒在仪表主控输出的继电器常开的端子上,另一根表棒放在交流220V电源的中线上,万用表显示是否有交流220V电压。
A) 若无电压数值:说明交流接触器(中间继电器)线包的一端没接在仪表主控输出继电器的常开端子上,而接在仪表主控输出的继电器的常闭端子上,(说明交流接触器或中间继电器线包两端无电压输入)。
检查方法,查一下交流220V电源相(火)线有无用电线连到仪表主控输出继电器的中间端子上。或所用的电线内部开路而造成。
仪表主控输出继电器通电后没有反转,说明仪表主控继电器中间端与常闭端咬死。
B)若有约交流220V电压,说明交流接触器或中间继电器线包两端有约交流220V电压加上。
检查方法:查一下交流接触器或中间继电器的线包电压是否定220V。若该产品要求线包电压为交流380交流接触器(中间继电器)就无法工作。要求换上线包电压为交流220V的交流接触或中间继电器。
1)符合上述要求,还不能正常工作。在不通电状况下,用万用表放在电阻×10档上,把万用表的两根表棒按在交流接触器工中间继电器的线包两端,若电阻值很大,说明线包内的线圈断开或损坏,应调换交流接触器或中间继电器。若有电阻数值,说明线包内无铁心,不能产生电磁吸力而无法工作。就应调换交流接触器或中间继电器。

热电偶测量误差及其注意事项

    在现有的测温系统中,最常用的温度传感器—热电偶,因其结构简单,往往被误认为“热电偶两根线,接上就完事”,其实并非如此。 热电偶的结构虽然简单,但在使用中仍然会出现各种问题。例如:安装或使用方法不当,将会引起较大的测量误差,甚至检定合格的热电偶也会因操作不当,在使用时不合格,在渗碳等还原性气氛中,如果不注意,K型热电偶也会因选择性氧化而超差。
    为了提高测量精度,减少测量误差,延长热电偶使用寿命,要求使用者不仅应具备仪表方面的操作技能,而且还应具有物理、化学及材料等多方面知识。作者根据多年实践,并参阅有关资料较详细地介绍热电偶的测量误差及其注意事项。

如何正确使用热电偶温度传感器

1、安装不当引入的误差:
热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
  
2、绝缘变差而引入的误差
如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上。
  
3、热惰性引入的误差
由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,zui有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中,使用无保护套管的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及时校正及更换。
  
4、热阻误差
高温时,如保护管上有一层煤灰,尘埃附在上面,则热阻增加,阻碍热的传导,这时温度示值比被测温度的真值低。因此,应保持热电偶保护管外部的清洁,以减小误差。

如何选择温度传感器

现在市场上的热电偶,热电阻种类特别多,但是万变不离其中,外观如何改变,但是内芯是永远没什么变化的,下面给大家介绍下什么样的温度传感器,什么温度范围使用说明样的温度传感器。

铂铑热电偶现场使用注意事项及安装要求

铂铑热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。铂铑热电偶的安装方式有:主要固定方式有螺纹连接、法兰连接和焊接,其适用场合和要求不同,主要根据压力、温度等参数来定。那么我们在铂铑热电偶现场使用注意事项及安装要求应该注意哪些方面呢?
1、在使用铂铑热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与铂铑热电偶连接端的温度不能超过100℃。
2、当用时间常数大的铂铑热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的铂铑热电偶。
3、按照仪表接线图进行正确接线通电后,仪表先是显示仪表的铂铑热电偶分度号,接着显示仪表量程范围,再测仪表下排的数码管显示设定温度,仪表上排数码管显示测量温度。
4、铂铑热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用铂铑热电偶测量管内气体温度时,必须使铂铑热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。
5、为了使铂铑热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门
6、依据中间导体定律,在铂铑热电偶实际测温应用中,常采用热端焊接、冷端开路的形式,冷端经连接导线与显示仪表连接构成测温系统。

如何正确维护耐磨热电偶

    耐磨热电偶是电厂循环流化订锅炉,沸腾锅炉,粉磨煤机造气炉和水泥厂系列窑头,窑尾,炉头罩及化工,冶炼等高温耐磨环境较为理想的高技术类专用产品。该产品具有抗振,耐磨,耐腐蚀,灵敏度高,稳定性好,准确性高,使用寿命长等优点,是目前电厂,水泥厂,化工冶炼厂等高温耐磨领域首选温度测量保护管.
    耐磨热电偶清洗的目的就是除去表面污物,改善其热偶特性,延长热电偶寿命。
1.退火
    退火是为了清除电极中内应力,改善耐磨热电偶晶相提高热电偶稳定性。通过适当退火的温度和退火时间,就可以达到所求的目的。通常退火有两种方法:通电退火,炉内退火。
2、清洗
(1)硼酸钠清洗
    使用过的耐磨热电偶经酸洗后还要进行硼酸钠清洗。先将耐磨热电偶电极挂在退火柜上的铂丝上,然后调节电流,使热电偶极灼至1100°C。用块状硼酸钠触及热点极,使硼酸谁的溶液沿着电极流下,清洗后慢慢减少电流,后切断电源,取下盘成直径80毫米的圆圈放入烧杯中,用蒸馏水煮数次,彻钓出硼酸盐。硼酸钠清除的目的主要是情调不溶于盐酸的金属和氧化物。由于硼酸钠在高温时熔化与附在耐磨热电偶热电极上的金属杂质和金属氧化物生成硼玻璃溶液,顺热电极流走,达到清除电极外层污物的目的。
(2)酸洗
    利用酸的氧化能力,除去热电偶表面的有机物及能被酸溶解的其它杂质。
    将耐磨热电偶盘成直径大约80mm圆圈放在烧杯中,导入30%-50%(按容积比)化学纯稀盐酸(或稀硝酸)中浸一小时,取出放入烧杯中,用蒸馏水煮几次以彻底除去酸液。酸洗的目的是清洗电极表面部分有机物和氧化物。

热电偶与热电阻热工安装检修指导书

热电偶与热电阻的安装与检修实训