【文章內容簡介】 極為康銅（銅鎳合金），具特點是價格便宜，適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中，溫度范圍從－200~800℃，但常用溫度只是500℃以下，因為超過這個溫度后，鐵熱電極的氧化速率加快，如采用粗線徑的絲材，尚可在高溫中使用且有較長的壽命；該熱電偶能耐氫氣（H2）及一氧化碳（CO）氣體腐蝕，但不能在主溫（例如500℃）含硫（S）的氣氛中使用。8） 鎳鉻－銅鎳（康銅）熱電偶（分度號為E）E型熱電偶是一種較新的產(chǎn)品，它的正極是鎳鉻合金，負極是銅鎳合金（康銅），其最大特點　是在常用的熱電偶中，其熱電勢最大，即靈敏度最高；它的應用范圍雖不及K型偶廣泛，但在要求靈敏度高、熱導率低、可容許大電阻的條件下，常常被選用；使用中的限制條件與K型相同，但對于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感?！　　　〕艘陨?種常用的熱電偶外，作為非標準化的熱電偶還有鎢錸熱電偶，鉑銠系熱電偶，銥鍺系熱電偶，鉑鉬系熱電偶和非金屬材料熱電偶等。35. 熱電阻及其測溫原理在工業(yè)應用中，熱電偶一般適用于測量500℃以上的較高溫度。對于500℃以下的中、低溫度，熱電偶的輸出的熱電勢很小，這對二次儀表的放大器、抗干擾措施等的要求就很高，否則難以實現(xiàn)精確測量；而且，在較低溫度區(qū)域，冷端溫度的變化所引起的相對誤差也非常突出。所以測量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測量儀表較為合適。熱電阻的測量原理熱電阻是基于電阻的熱效應進行溫度測量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測量出感溫熱電阻的阻值變化、就可以測量出溫度。目前有金屬熱電阻和半導體熱敏電阻兩類。金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關系式表示、即Rt=Rto[1+α(tto)]式中，Rt為溫度t時的阻值；Rto為溫度to（通常to=0℃）時對應電阻值α為溫度系數(shù)。半導體熱敏電阻的阻值和溫度關系為Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時的阻值；A、B取決于半導體材料的結構的常數(shù)。相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上），但互換性較差，非線性嚴重，測量范圍只有50－300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測和控制。金屬熱電阻一般適用于200－500℃范圍內的溫度測量，其特點是測量準確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應用極其廣泛。從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導體都有這個性質，但并不是都能用作測溫熱電阻，作為熱電阻的金屬材料一般要求：盡可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度范圍內具有穩(wěn)定的化學物理性能、材料的復制性能、電阻值隨溫度的變化要有單值函數(shù)關系（最好呈線性關系）。目前應用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅：鉑電阻精度高，適用于中性和氧化性介質，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越?。汇~電阻在測溫范圍內電阻值和溫度呈線性關系，溫度線數(shù)大，適用于無腐蝕介質，超過150易被氧化。我國最常用的有Ro=10Ω、Ro=100Ω和Ro=1000Ω等幾種，它們的分度號分別為PtPt100、Pt1000；銅電阻有Ro=50Ω和Ro=100Ω兩種，它們的分度號為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應用最為廣泛。r熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，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一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結果會有較大的影響。UiR2R1IsUi=Is*RtRtERtRtRirR31） 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導線引出電阻信號。這種引線方式最簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻r,r的大小與導線的材質和長度等因素有關。很明顯，圖中的R1=Rt+2r因此，這種引線方式只適用于測量精度要求較低的場合。2） 三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。3） 四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表?？梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。38．熱電阻的結構形式和熱電偶溫度傳感器相類似，工業(yè)上常用的熱電阻主要有普通裝配式熱電阻和鎧裝熱電阻兩種型式。普通裝配式熱電阻是由感溫體、有銹鋼外保護管、接線盒以及各種用途的固定裝置級成，安裝固定裝置有固定外螺紋、活動法蘭盤、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護管等形式。鎧裝熱電阻外保護套管采用不銹鋼，內充高密度氧化物絕緣體，具有很強的抗污染性能和優(yōu)良的機械強度。與前者相比，鎧裝熱電阻具有直徑小、易彎曲、抗震性好、熱響應時間快、使用壽命長的優(yōu)點。對于一些特殊的測溫場合，還可以選用一些專業(yè)型電阻，如，測量固體表面溫度可以選用端面熱電阻，在易燃易爆場合可以選用防爆型熱電阻，測量震動設備上的溫度可以選用帶有防震結構的熱電阻等?！　　　。璉II型溫度變送器　　　　　　分為熱電偶溫度變送器和熱電阻溫度變送器兩種。　　　　　　熱電偶溫度變送器：把mV信號轉換為標準電流輸出?！　　　　　犭娮铚囟茸兯推鳎喊薛感盘栟D換為標準電流輸出?！　　　　　∽罱K要求：變送器輸出電流Io應與被測溫度t成線性對應關系。熱電偶溫度變送器應主要要解決：冷端溫度補償和線性化處理兩個內容?！　　　　　犭娕紲囟茸兯推鬏敵鰺犭妱莺练盘?，輸入回路即是冷端溫度自動補償僑路，其產(chǎn)生的補償電勢與熱電勢相加后作為測量電勢，因此補償電僑上的參數(shù)與熱電偶分度號有關，熱電偶溫度變送器使用時要注意分度號的匹配。　　　　熱電阻溫度變送器應主要要解決：克服引線電阻的影響和線性化處理兩個內容。　　　　采用三線制輸入方式?！　　　　　　》譃橐惑w化熱電偶溫度變送器和一體化熱電阻溫度變送器兩種?！　　　∷^一體化溫度變送器，是指將變送器模塊安裝在測溫元件接線盒或專用接線盒內變送器模塊和測溫元件形成一個整體，可直接安裝在被測設備上，－20MA?！　　　∵@種變送器具有體積小、重量輕、現(xiàn)場安裝方便等優(yōu)點、因而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用?！　　　∮捎谝惑w化溫度變送器直接安裝在現(xiàn)場，但由于變送器模塊內部的集成電路一般情況下工作溫度在20－+80℃范圍內，超過這一范圍，電子器件的性能會發(fā)生變化，變送器將不能正常工作，因此在使用中應特別注意變送器模塊所處的環(huán)境溫度?！　　　∫惑w化溫度變送器品種較多，其變送器模塊大多數(shù)以一片專用變送器芯片為主，外接少量元件構成，常用的變送器芯片有AD63XTR10IXR100等。4溫度檢測儀表的選用　　工業(yè)上常見的溫度檢測儀表主要有：就地指示　　　　雙金屬溫度計 　　　　精度不高 熱電偶　　　　　適用于測量5001800℃范圍的中高溫度在線檢測　　　　熱電阻　　　　　適用于測量500℃以下的中低溫度 輻射式溫度計等　　　一般用于2000℃以上的高溫測量　選項使用熱電阻，熱電偶時還應該根據(jù)相應的要求確定合適的分度號?！∫话銇碚f，溫度檢測儀表的安裝需要遵循以下原則：1） 檢測元件的安裝應確保測量的準確性，選擇有代表性的安裝位置。檢測元件應該有足夠的插入深度；不應該把檢測元件插入介質的死角，以確保能進行充分的熱交換；測量管道中的介質溫度時，檢測元件工作端應位于管道中心流速最大之處。檢測元件應該迎著流體流動方向安裝，非不得已時，切勿與被測介質順流安裝，否則容易產(chǎn)生測量誤差。測量負壓管道（或設備）上的溫度時，必須保證有密封性，以免外界空氣的吸入而降低精度。2） 檢測元件的安裝應確保安全、可靠。為避免檢測元件的損壞，接觸式測量儀表的保護套管應該具有足夠的機械強度；在使用時可以根據(jù)現(xiàn)場的工作壓力，溫度，腐蝕性等特性，合理地選擇保護套管的材料、壁厚；當介質壓力超過10Mpa時，必須安裝保護外套，確保安全。為了減小測量的滯后，可在保護套管內部加裝傳熱良好的填充物，如硅油，石英砂等等。接線盒出線孔應該朝下，以免因密封不良使水汽、灰塵等進入而降低測量精度。3） 檢測元件的安裝應綜合考慮儀表維修、校驗的方便。1） 按照規(guī)定的型號配用熱電偶的補償導線，注意熱電偶的正、負極與補償導線的正、負極相連接。2） 熱電阻的線路電阻一定要符合所配二次儀表的要求。3） 為了保護連接導線與安道爾導線不受外來機械損傷，連接導線或補償導線應穿入鋼管內或走匯線槽。4） 導線應盡量避免有接頭，應有良好的絕緣，禁止與交流輸電線合用一根穿線管，以免引起感應。5） 安道爾導線不應有中間接頭，否則應加裝接線盒，另外，最好與其他導線分開敷設。流量通常是指單位時間內流經(jīng)管道某截面的流體的數(shù)量，也就是所謂的瞬時流量；在某一般時間內流過流體的總和，稱為總量或累積流量。體積流量：以體積表示的瞬時流量用qv表示，單位為m3/s 以體積表示的累積流量用Qv表示，單位為m3tQv=∫AvdA=vA Qv=∫0qvdt質量流量：以質量表示的瞬時流量用qm表示，單位為kg/s, qm=ρqv 以質量表示的累積流量用Qm表示，單位為kg, Qm=ρQv標態(tài)下的體積流量：由于氣體是可壓縮的，流體的體積會受工況的影響，為了便于比較，工程上通常把工作狀態(tài)下測得的體積流量換算成標準狀態(tài)（溫度為20℃，壓力為一個標準大氣壓）下的體積流量。標準狀態(tài)下的體積流量用qvn表示，單位為Nm3/s流量檢測方法有很多，就測量原理而言，可以分為直接測量法和單位測量法兩類。直接測量法可以直接測量出管道中的體積流量或質量流量。間接測量法則是通過測量出流體的（平均）流速，結合管道的截住面積，流體的密度及工作狀態(tài)等參數(shù)計算得出。除了橢圓齒輪流量計直接測量體積流量，科里奧利力質量流量計之外，其它均基于間接法來流量測量。節(jié)流式流量計也稱為差壓式流量計，它是目前工業(yè)生產(chǎn)過程中流量測量最成熟，最常用的方法之一。如果在管道中安置一個固定的阻力件，它的中間開一個比管道截面小的孔，當流體流過該阻力件時，由于流體流束的收縮而使流速加快，靜壓力降低，其結果是在阻力件前后產(chǎn)生一個較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關，流速愈大，差壓也愈大，因此只要測出差壓就可以推算出流速，進而可以計算出流體的流量。把流體流過阻力件使流速收縮造成壓力變化的過程稱節(jié)流過程，其中的阻力件稱為節(jié)流件。作為流量檢測用的節(jié)流件有標準的和特殊的兩種。標準節(jié)流件包括標準孔板、標準噴嘴和標準文丘里管。對于標準化的節(jié)流件，在設計計算時都有統(tǒng)一標準的規(guī)定、要求和計算所需的有關數(shù)據(jù)及程序，可直接按照標準制造；安裝和使用時不必進行標定。特殊節(jié)流件主要用于特殊介質或特殊工況條件的流量檢測，它必須用實驗方法單獨標定。節(jié)流裝置包括節(jié)流件、取壓裝置和符合要求的前后直管段。標準節(jié)流裝置是指節(jié)流件、取壓裝置都標準化，前后直管段符合規(guī)定要求，可以直接投入使用。國家規(guī)定標準的取壓方式有角接取壓，法蘭取壓和D－D/2取壓。角接取壓：兩個取壓口分別位于孔板上下端面與管壁的夾角處，取壓口可以是環(huán)隙取壓口和單獨鉆孔取壓口。法蘭取壓裝置是由一對帶有取壓口的法蘭組成，取壓口軸線距離孔板上、（1英寸）。D－D/2取壓裝置是設有取壓口的管段，上、下游取壓口軸線與孔板上游端面的距離分為D和D/2（D為管道的直徑）。流體在管道中正常流動（V、P）→節(jié)流件使流體收束、流速增大，壓力降低→節(jié)流件前后出現(xiàn)“壓差”→“壓差”與流量有關→再采用差壓變送器，將差壓信號轉換為統(tǒng)一的標準信號，便于顯示及控制。IoΔpΔpqv顯示儀表/控制器差壓變送器引壓管節(jié)流裝置1） 標準孔板應用廣泛，安具有結構簡單，安裝方便的特點，適用于大流量的測量。2） 孔板測量的壓損大，當不允許有較大的管道壓損時，便不宜采用，在一般場合下，仍采用孔板為多。3） 標準噴嘴和標準文丘里管的壓力損失較孔板為小，但結構比較復雜，不易加工。4） 標準節(jié)流裝置僅適用于測量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在104105以上的流體。5） 流體應當清潔，充滿全部管道，不發(fā)生相變。6） 為保證流體在節(jié)流裝置前后為穩(wěn)定的流動狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長度的直管段（與管徑、節(jié)流件的開孔面積以及管路上的彎頭數(shù)都有關系）。7） 節(jié)流裝置經(jīng)過長時間的使用，會因物理磨損或者化學腐蝕，造成幾何開關和尺寸的變化，從而引起測量誤差，因此需要及時檢查和維修，必要時更換新的節(jié)流裝置。雖然節(jié)流式流量計的應用廣泛，但是如果使用不當往往會出現(xiàn)很大的測量誤差，有時甚至高達1020%，下面列舉一些造成測量誤差的原因，以便在安裝使用過程中得到充分的注意，并予以適當?shù)慕鉀Q。1） 實際工況與設計要求不符，如：溫度、壓力、濕度以及相應的流體重度、粘度、雷諾數(shù)等參數(shù)數(shù)值發(fā)生變化，則會造成較大的誤差。為了消除這種誤差，必須按新工藝重新設計計算，或加以必要的修正。2） 節(jié)流裝置安裝不正確，在安裝時，特別要注意節(jié)流裝置的安裝方向。3） 在使用中，要保持節(jié)流裝置的清潔，如沉淀、結焦、堵塞等現(xiàn)象。4） 節(jié)流裝置的磨損，應注意日常檢查、維修，必要時應換用新的孔板。5） 導壓管安裝不正確，或有堵塞、滲漏現(xiàn)象。在工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到小流量的測量，因其流體的流速低，這就要求測量儀表有較高的靈敏度，才能保證一定的精度。轉子流量計特別適宜于測量管徑50mm以下管道的流量，測量的流量可小到每小時幾升?？装辶髁坑嫞汗?jié)流面積不變→流量變化→壓差發(fā)生變化轉子流量計：壓差不變→流量變化→節(jié)流面積發(fā)生變化轉子流量計主要由兩個部分組成：一是由下往上逐漸擴大的錐形管（通常用透明玻璃制成）；二是放在錐形管內可自由運動的轉子。被測流體由錐形管下端進入，流經(jīng)轉子與錐形管之間的環(huán)隙，再從上端流出。當流體流過的時候，