如何测量工业用铠装热电偶热响应时间? 日期:2019-01-10 作者:翊成网络z 点击:

  作为常用温度仪表之一的铠装热电偶,它的特点显著:它具有能弯曲、耐高压、热响应时间快和坚固耐用等许多优点,它和工业用装配式热电偶一样,作为测量温度的传感器,通常和显示仪表、记录仪表和电子调节器配套使用,同时,亦可以作为装配式热电偶的感温元件。它可以直接测量各种生产过程中从0℃~1100℃范围内的液体、蒸汽和其气体介质以及固体表面的温度。与装配式热电偶相比,铠装热电偶具有可弯曲、耐高压、热响应时间短和坚固耐用等优点。

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  铠装热电偶的工作原理是由两种不同成份的导体两端经焊接,形成回路,直接测温端叫测量端,接线端叫参比端。当测量端和参比端存在温差时,就会在回路中产生热电流,接上显示仪表,仪表上就会指示出热电偶所产生的热电动势的对应温度值。铠装热电偶的热电动势将随着测量端的温度升高而增长,热电动势的大小只和铠装热电偶导体材质以及两端温差有关,和热电极的长度,直径无关。铠装热电偶的结构是由导体,绝缘氧化镁和1Cr18Ni9Ti不锈钢保护管经多次拉制而成,铠装热电偶产品主要由接线盒,接线端子和铠装热电偶组成基本结构,并配以各种安装固定装置组成。

  由高温热电偶的测温原理可知,当热电偶材料选定以后,热电偶产生的热电势与测量端、参比端的热电势有关,只有参比端温度t0为零或恒定不变,热电势才是热端温度的单值函数。热电偶的分度表也是以参比端温度0℃作为基准进行分度的,而在实际使用过程中,冷端温度往往不为0℃,所以必须对参比端温度进行补偿;如果不补偿的话,则热电偶的参比端温度t0与仪表接线端温度t1间的温差t0-t1则越大,测量误差也就越大。

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  实际应用时,由于防爆热电偶参比端的接线盒通常暴露在大气中,温度变化较大,如不采取措施,接线盒内温度既不可能为零,也不可能保持某个温度恒定不变,由此引起测量误差。由于与热电偶相连的二次仪表(如显示器、记录仪)、I/O 插卡等均带环境温度补偿,可对这些装置与热电偶的接线点(即仪表接线端)温度t1进行补偿。由此可见,关键是如何对热电偶的参比端温度t0进行补偿。目前有多种参比端补偿方法,如恒温法、补偿电桥法、补偿热电偶法、补偿导线法等,但常用的就是补偿导线法。

  补偿导线除了可减少测量误差外,还有以下优点:可改善热电偶测温线路的物理性能和机械性能,如采用多股线芯或小直径补偿导线可提高线路的柔韧性,使连接方便,也易于屏蔽外界干扰;可降低测量线路成本,尤其是R、S分度号的贵金属热电偶,其效果更是显著。