【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 極為康銅（銅鎳合金），具特點(diǎn)是價(jià)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?yàn)槌^(guò)這個(gè)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(zhǎng)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(hào)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(fù)極是銅鎳合金（康銅），其最大特點(diǎn)　是在常用的熱電偶中，其熱電勢(shì)最大，即靈敏度最高；它的應(yīng)用范圍雖不及K型偶廣泛，但在要求靈敏度高、熱導(dǎo)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(duì)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)溫原理在工業(yè)應(yīng)用中，熱電偶一般適用于測(cè)量500℃以上的較高溫度。對(duì)于500℃以下的中、低溫度，熱電偶的輸出的熱電勢(shì)很小，這對(duì)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(shí)現(xiàn)精確測(cè)量；而且，在較低溫度區(qū)域，冷端溫度的變化所引起的相對(duì)誤差也非常突出。所以測(cè)量中、低溫度一般使用熱電阻溫度測(cè)量?jī)x表較為合適。熱電阻的測(cè)量原理熱電阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)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(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓⒕涂梢詼y(cè)量出溫度。目前有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類(lèi)。金屬熱電阻的電阻值和溫度一般可以用以下的近似關(guān)系式表示、即Rt=Rto[1+α(tto)]式中，Rt為溫度t時(shí)的阻值；Rto為溫度to（通常to=0℃）時(shí)對(duì)應(yīng)電阻值α為溫度系數(shù)。半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值和溫度關(guān)系為Rt=AeB/t 式中Rt為溫度為t時(shí)的阻值；A、B取決于半導(dǎo)體材料的結(jié)構(gòu)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(yán)重，測(cè)量范圍只有50－300℃左右，大量用于家電和汽車(chē)用溫度檢測(cè)和控制。金屬熱電阻一般適用于200－500℃范圍內(nèi)的溫度測(cè)量，其特點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。從電阻隨溫度的變化來(lái)看，大部分金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮瑁鳛闊犭娮璧慕饘俨牧弦话阋螅罕M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(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性能、電阻值隨溫度的變化要有單值函數(shù)關(guān)系（最好呈線性關(guān)系）。目前應(yīng)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(zhì)，穩(wěn)定性好，具有一定的非線性，溫度越高電阻變化率越??；銅電阻在測(cè)溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系，溫度線數(shù)大，適用于無(wú)腐蝕介質(zhì)，超過(guò)150易被氧化。我國(guó)最常用的有Ro=10Ω、Ro=100Ω和Ro=1000Ω等幾種，它們的分度號(hào)分別為PtPt100、Pt1000；銅電阻有Ro=50Ω和Ro=100Ω兩種，它們的分度號(hào)為Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的應(yīng)用最為廣泛。r熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過(guò)引線傳遞到計(jì)算機(jī)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(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)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(dǎo)線引出電阻信號(hào)。這種引線方式最簡(jiǎn)單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r的大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長(zhǎng)度等因素有關(guān)。很明顯，圖中的R1=Rt+2r因此，這種引線方式只適用于測(cè)量精度要求較低的場(chǎng)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(chēng)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(guò)程控制中的最常用的引線電阻。3） 四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式稱(chēng)為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過(guò)另兩根引線把U引至二次儀表?？梢?jiàn)這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(cè)。38．熱電阻的結(jié)構(gòu)形式和熱電偶溫度傳感器相類(lèi)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(hù)管、接線盒以及各種用途的固定裝置級(jí)成，安裝固定裝置有固定外螺紋、活動(dòng)法蘭盤(pán)、固定法蘭和帶固定螺栓錐形保護(hù)管等形式。鎧裝熱電阻外保護(hù)套管采用不銹鋼，內(nèi)充高密度氧化物絕緣體，具有很強(qiáng)的抗污染性能和優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)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(yīng)時(shí)間快、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于一些特殊的測(cè)溫場(chǎng)合，還可以選用一些專(zhuān)業(yè)型電阻，如，測(cè)量固體表面溫度可以選用端面熱電阻，在易燃易爆場(chǎng)合可以選用防爆型熱電阻，測(cè)量震動(dòng)設(shè)備上的溫度可以選用帶有防震結(jié)構(gòu)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?！　　　　　犭娕紲囟茸兯推鳎喊裮V信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流輸出?！　　　　　犭娮铚囟茸兯推鳎喊薛感盘?hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流輸出?！　　　　　∽罱K要求：變送器輸出電流Io應(yīng)與被測(cè)溫度t成線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。熱電偶溫度變送器應(yīng)主要要解決：冷端溫度補(bǔ)償和線性化處理兩個(gè)內(nèi)容?！　　　　　犭娕紲囟茸兯推鬏敵鰺犭妱?shì)毫伏信號(hào)，輸入回路即是冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償僑路，其產(chǎn)生的補(bǔ)償電勢(shì)與熱電勢(shì)相加后作為測(cè)量電勢(shì)，因此補(bǔ)償電僑上的參數(shù)與熱電偶分度號(hào)有關(guān)，熱電偶溫度變送器使用時(shí)要注意分度號(hào)的匹配。　　　　熱電阻溫度變送器應(yīng)主要要解決：克服引線電阻的影響和線性化處理兩個(gè)內(nèi)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。　　　　所謂一體化溫度變送器，是指將變送器模塊安裝在測(cè)溫元件接線盒或?qū)Ｓ媒泳€盒內(nèi)變送器模塊和測(cè)溫元件形成一個(gè)整體，可直接安裝在被測(cè)設(shè)備上，－20MA。　　　　這種變送器具有體積小、重量輕、現(xiàn)場(chǎng)安裝方便等優(yōu)點(diǎn)、因而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用?！　　　∮捎谝惑w化溫度變送器直接安裝在現(xiàn)場(chǎng)，但由于變送器模塊內(nèi)部的集成電路一般情況下工作溫度在20－+80℃范圍內(nèi)，超過(guò)這一范圍，電子器件的性能會(huì)發(fā)生變化，變送器將不能正常工作，因此在使用中應(yīng)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(zhuān)用變送器芯片為主，外接少量元件構(gòu)成，常用的變送器芯片有AD63XTR10IXR100等。4溫度檢測(cè)儀表的選用　　工業(yè)上常見(jiàn)的溫度檢測(cè)儀表主要有：就地指示　　　　雙金屬溫度計(jì) 　　　　精度不高 熱電偶　　　　　適用于測(cè)量5001800℃范圍的中高溫度在線檢測(cè)　　　　熱電阻　　　　　適用于測(cè)量500℃以下的中低溫度 輻射式溫度計(jì)等　　　一般用于2000℃以上的高溫測(cè)量　選項(xiàng)使用熱電阻，熱電偶時(shí)還應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的要求確定合適的分度號(hào)。　一般來(lái)說(shuō)，溫度檢測(cè)儀表的安裝需要遵循以下原則：1） 檢測(cè)元件的安裝應(yīng)確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，選擇有代表性的安裝位置。檢測(cè)元件應(yīng)該有足夠的插入深度；不應(yīng)該把檢測(cè)元件插入介質(zhì)的死角，以確保能進(jìn)行充分的熱交換；測(cè)量管道中的介質(zhì)溫度時(shí)，檢測(cè)元件工作端應(yīng)位于管道中心流速最大之處。檢測(cè)元件應(yīng)該迎著流體流動(dòng)方向安裝，非不得已時(shí)，切勿與被測(cè)介質(zhì)順流安裝，否則容易產(chǎn)生測(cè)量誤差。測(cè)量負(fù)壓管道（或設(shè)備）上的溫度時(shí)，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(cè)元件的安裝應(yīng)確保安全、可靠。為避免檢測(cè)元件的損壞，接觸式測(cè)量?jī)x表的保護(hù)套管應(yīng)該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度；在使用時(shí)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工作壓力，溫度，腐蝕性等特性，合理地選擇保護(hù)套管的材料、壁厚；當(dāng)介質(zhì)壓力超過(guò)10Mpa時(shí)，必須安裝保護(hù)外套，確保安全。為了減小測(cè)量的滯后，可在保護(hù)套管內(nèi)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(yīng)該朝下，以免因密封不良使水汽、灰塵等進(jìn)入而降低測(cè)量精度。3） 檢測(cè)元件的安裝應(yīng)綜合考慮儀表維修、校驗(yàn)的方便。1） 按照規(guī)定的型號(hào)配用熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線，注意熱電偶的正、負(fù)極與補(bǔ)償導(dǎo)線的正、負(fù)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(hù)連接導(dǎo)線與安道爾導(dǎo)線不受外來(lái)機(jī)械損傷，連接導(dǎo)線或補(bǔ)償導(dǎo)線應(yīng)穿入鋼管內(nèi)或走匯線槽。4） 導(dǎo)線應(yīng)盡量避免有接頭，應(yīng)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(yīng)。5） 安道爾導(dǎo)線不應(yīng)有中間接頭，否則應(yīng)加裝接線盒，另外，最好與其他導(dǎo)線分開(kāi)敷設(shè)。流量通常是指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道某截面的流體的數(shù)量，也就是所謂的瞬時(shí)流量；在某一般時(shí)間內(nèi)流過(guò)流體的總和，稱(chēng)為總量或累積流量。體積流量：以體積表示的瞬時(shí)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(zhì)量流量：以質(zhì)量表示的瞬時(shí)流量用qm表示，單位為kg/s, qm=ρqv 以質(zhì)量表示的累積流量用Qm表示，單位為kg, Qm=ρQv標(biāo)態(tài)下的體積流量：由于氣體是可壓縮的，流體的體積會(huì)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(cè)得的體積流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（溫度為20℃，壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下的體積流量。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量用qvn表示，單位為Nm3/s流量檢測(cè)方法有很多，就測(cè)量原理而言，可以分為直接測(cè)量法和單位測(cè)量法兩類(lèi)。直接測(cè)量法可以直接測(cè)量出管道中的體積流量或質(zhì)量流量。間接測(cè)量法則是通過(guò)測(cè)量出流體的（平均）流速，結(jié)合管道的截住面積，流體的密度及工作狀態(tài)等參數(shù)計(jì)算得出。除了橢圓齒輪流量計(jì)直接測(cè)量體積流量，科里奧利力質(zhì)量流量計(jì)之外，其它均基于間接法來(lái)流量測(cè)量。節(jié)流式流量計(jì)也稱(chēng)為差壓式流量計(jì)，它是目前工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中流量測(cè)量最成熟，最常用的方法之一。如果在管道中安置一個(gè)固定的阻力件，它的中間開(kāi)一個(gè)比管道截面小的孔，當(dāng)流體流過(guò)該阻力件時(shí)，由于流體流束的收縮而使流速加快，靜壓力降低，其結(jié)果是在阻力件前后產(chǎn)生一個(gè)較大的壓差。壓差的大小與流體流速的大小有關(guān)，流速愈大，差壓也愈大，因此只要測(cè)出差壓就可以推算出流速，進(jìn)而可以計(jì)算出流體的流量。把流體流過(guò)阻力件使流速收縮造成壓力變化的過(guò)程稱(chēng)節(jié)流過(guò)程，其中的阻力件稱(chēng)為節(jié)流件。作為流量檢測(cè)用的節(jié)流件有標(biāo)準(zhǔn)的和特殊的兩種。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流件包括標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的節(jié)流件，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)都有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、要求和計(jì)算所需的有關(guān)數(shù)據(jù)及程序，可直接按照標(biāo)準(zhǔn)制造；安裝和使用時(shí)不必進(jìn)行標(biāo)定。特殊節(jié)流件主要用于特殊介質(zhì)或特殊工況條件的流量檢測(cè)，它必須用實(shí)驗(yàn)方法單獨(dú)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置是指節(jié)流件、取壓裝置都標(biāo)準(zhǔn)化，前后直管段符合規(guī)定要求，可以直接投入使用。國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)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(gè)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(dú)鉆孔取壓口。法蘭取壓裝置是由一對(duì)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(shè)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(dòng)（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(guān)→再采用差壓變送器，將差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，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(biāo)準(zhǔn)孔板應(yīng)用廣泛，安具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便的特點(diǎn)，適用于大流量的測(cè)量。2） 孔板測(cè)量的壓損大，當(dāng)不允許有較大的管道壓損時(shí)，便不宜采用，在一般場(chǎng)合下，仍采用孔板為多。3） 標(biāo)準(zhǔn)噴嘴和標(biāo)準(zhǔn)文丘里管的壓力損失較孔板為小，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易加工。4） 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置僅適用于測(cè)量管道直徑大于50mm，雷諾數(shù)在104105以上的流體。5） 流體應(yīng)當(dāng)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(dòng)狀態(tài)，在節(jié)流裝置的上、下游必須配置一定長(zhǎng)度的直管段（與管徑、節(jié)流件的開(kāi)孔面積以及管路上的彎頭數(shù)都有關(guān)系）。7） 節(jié)流裝置經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，會(huì)因物理磨損或者化學(xué)腐蝕，造成幾何開(kāi)關(guān)和尺寸的變化，從而引起測(cè)量誤差，因此需要及時(shí)檢查和維修，必要時(shí)更換新的節(jié)流裝置。雖然節(jié)流式流量計(jì)的應(yīng)用廣泛，但是如果使用不當(dāng)往往會(huì)出現(xiàn)很大的測(cè)量誤差，有時(shí)甚至高達(dá)1020%，下面列舉一些造成測(cè)量誤差的原因，以便在安裝使用過(guò)程中得到充分的注意，并予以適當(dāng)?shù)慕鉀Q。1） 實(shí)際工況與設(shè)計(jì)要求不符，如：溫度、壓力、濕度以及相應(yīng)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(huì)造成較大的誤差。為了消除這種誤差，必須按新工藝重新設(shè)計(jì)計(jì)算，或加以必要的修正。2） 節(jié)流裝置安裝不正確，在安裝時(shí)，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(jié)焦、堵塞等現(xiàn)象。4） 節(jié)流裝置的磨損，應(yīng)注意日常檢查、維修，必要時(shí)應(yīng)換用新的孔板。5） 導(dǎo)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(cè)量，因其流體的流速低，這就要求測(cè)量?jī)x表有較高的靈敏度，才能保證一定的精度。轉(zhuǎn)子流量計(jì)特別適宜于測(cè)量管徑50mm以下管道的流量，測(cè)量的流量可小到每小時(shí)幾升?？装辶髁坑?jì)：節(jié)流面積不變→流量變化→壓差發(fā)生變化轉(zhuǎn)子流量計(jì)：壓差不變→流量變化→節(jié)流面積發(fā)生變化轉(zhuǎn)子流量計(jì)主要由兩個(gè)部分組成：一是由下往上逐漸擴(kuò)大的錐形管（通常用透明玻璃制成）；二是放在錐形管內(nèi)可自由運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子。被測(cè)流體由錐形管下端進(jìn)入，流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)隙，再?gòu)纳隙肆鞒?。?dāng)流體流過(guò)的時(shí)候，