化工儀表第3章5溫度檢測(cè)(編輯修改稿)
2025-06-01 22:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 原 、氧化交替的氣氛中 ， 也不能用于真空中 。 （ 4） 鎳鉻 銅鎳熱電偶 （ E型 ） ? 稱為鎳鉻 康銅熱電偶，也是一種廉價(jià)金屬熱電偶。 其正極（ EP）為鎳鉻 10合金，化學(xué)成分與 KP相同，負(fù)極（ EN）為銅鎳合金，名義化學(xué)成分為 55%的銅、 45%的鎳以及少量的鈷、錳、鐵等元素。 ? 該熱電偶電動(dòng)勢(shì)之大，靈敏度之高屬所有標(biāo)準(zhǔn)熱電偶之最，宜制成熱電偶堆來(lái)測(cè)量微小溫度變化。 ? E型熱電偶可用于濕度較大的環(huán)境里，具有穩(wěn)定性好，抗氧化性能高，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。但不能在高溫下用于硫、還原性氣氛中。 二、熱電偶溫度計(jì) 圖 361 熱電偶的結(jié)構(gòu) ?熱電極 ?絕緣管 ?保護(hù)套管 ?接線盒 普通裝配型 熱電偶的外形 安裝螺紋 安裝法蘭 普通裝配型 熱電偶的結(jié)構(gòu)放大圖 接線盒 引出線套管 固定螺紋 （出廠時(shí)用塑料包裹） 熱電偶工作端（熱端） 不銹鋼 保護(hù)管 柔性安裝型鎧裝結(jié)構(gòu) 它可以做得很細(xì)很長(zhǎng) , 使用中隨需要能任意彎曲。 測(cè)量端的熱容量小，響應(yīng)速度快，繞性好，可彎曲； 可以安裝在狹窄或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的測(cè)量場(chǎng)合，耐壓、耐振、耐沖擊 鎧裝型熱電偶外形 法蘭 鎧裝型熱電偶可 長(zhǎng)達(dá)上百米 薄壁金屬 保護(hù)套管（鎧體） B A 絕緣 材料 鎧裝型熱電偶橫截面 ?表面熱電偶：適用于表面溫度瞬間測(cè)量 ?微細(xì)鎧裝熱電偶 小形 K型熱電偶 隔爆 型熱電偶外形 厚壁保護(hù)管 壓鑄的接線盒 電纜線 隔爆 型熱電偶 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 隔爆熱電偶的接線盒在設(shè)計(jì)時(shí)采用防爆的特殊結(jié)構(gòu) ， 它的接線盒是經(jīng)過(guò) 壓鑄 而成的 ， 有一定的厚度 、 隔爆空間 ， 機(jī)構(gòu)強(qiáng)度 較高； 采用螺紋隔爆接合面 ， 并采用密封圈進(jìn)行密封 。 當(dāng)接線盒內(nèi)一旦放弧時(shí) ， 不會(huì)與外界環(huán)境的危險(xiǎn)氣體傳爆 ， 能達(dá)到預(yù)期的防爆 、 隔爆效果 。 使用場(chǎng)合： 工業(yè)用的隔爆型熱電偶多用于 化學(xué)工業(yè) 自控系統(tǒng)中（由于在化工生產(chǎn)廠、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常伴有各種易燃、易爆等化學(xué)氣體或蒸汽，如果用普通熱電偶則非常不安全、很容易引起環(huán)境氣體爆炸）。 二、熱電偶溫度計(jì) ? 補(bǔ)償導(dǎo)線與冷端溫度補(bǔ)償 采用一種專用導(dǎo)線，將熱電偶的冷端延伸出來(lái)，這既能保證熱電偶冷端溫度保持不變，又經(jīng)濟(jì)。 它也是由兩種不同性質(zhì)的金屬材料制成 ， 在一定溫度范圍內(nèi) （ 0～ 100℃ ） 與所連接的熱電偶具有相同的熱電特性 ， 其材料又是廉價(jià)金屬 。 見(jiàn)左圖 。 圖 362 補(bǔ)償導(dǎo)線接線圖 二、熱電偶溫度計(jì) ? ? ? ? ? ? ? ?101 teteteteE CADCBDAB ???? 假設(shè)將鎳鉻記為 A、 鎳硅記為 B、 銅記為 C、 銅鎳記為 D,并考慮到引入銅導(dǎo)線對(duì)回路的總熱電勢(shì)沒(méi)有影響 (因其兩端溫度均為 t0)， 則圖 360所示回路的總熱電勢(shì)為 ? ? ? ? ? ? ? ? 01111 ????? teteteteE CADCBDAB? ? ? ? ? ? ? ?1111 tetetete CABDDCAB ????如果假定各接點(diǎn)溫度全為 t1，代入上式，則有 或 由于 t1一般是在 100℃ 以下 ,在此溫度范圍內(nèi) ,根據(jù)補(bǔ)償導(dǎo)線的性質(zhì) ,有 ? ? ? ? ? ?111 tetete DCCDAB ???二、熱電偶溫度計(jì) ? ? ? ? 011 ?? tete CABD將此式代入式 ? ? ? ? ? ? ? ?00 teteteteE CDABDCAB ????便有 ? ? ? ?00 tete CDAB ?因?yàn)? ? ? ? ?0teteE ABAB ??故 ? ? ? ? ? ? ? ? 01111 ????? teteteteE CADCBDAB二、熱電偶溫度計(jì) 在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)，要注意型號(hào)相配。 熱電偶名稱 補(bǔ)償導(dǎo)線 工作端為 100℃ ， 冷端為 0℃ 時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)熱電勢(shì) mV 正極 負(fù)極 鉑銠 10鉑 鎳鉻 鎳硅 鎳鉻 銅鎳 銅 銅 鎳鉻 銅鎳 銅鎳 銅鎳 177。 177。 177。 表 37 常用熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線 二、熱電偶溫度計(jì) 注意 使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí) ,應(yīng)當(dāng)注意補(bǔ)償導(dǎo)線的正 、負(fù)極必須與熱電偶的正 、 負(fù)極各端對(duì)應(yīng)相接 。 此外 ,正 、 負(fù)兩極的接點(diǎn)溫度 t1應(yīng)保持相同 ,延伸后的冷端溫度 t0應(yīng)比較恒定且比較低 。 對(duì)于鎳鉻 銅鎳等一類用廉價(jià)金屬制成的熱電偶 ,則可用其本身材料作補(bǔ)償導(dǎo)線 ,將冷端延伸到環(huán)境溫度較恒定的地方 。 二、熱電偶溫度計(jì) 在應(yīng)用熱電偶測(cè)溫時(shí) ， 只有將冷端溫度保持為０ ℃ ， 或者是進(jìn)行一定的修正才能得出準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果 。 這樣做 ， 就稱為 熱電偶的冷端溫度補(bǔ)償 。 一般采用下述幾種方法 。 圖 363 熱電偶冷端溫度保持０ ℃ 的方法 （ 1）冷端溫度保持為 0℃ 的方法 在實(shí)際生產(chǎn)中 ， 冷端溫度往往不是 0℃ ， 而是某一溫度 t0， 這就引起測(cè)量誤差 。 因此 ， 必須對(duì)冷端溫度進(jìn)行修正 。 二、熱電偶溫度計(jì) ? ? ? ? ? ?0,0, 00 tEtEttE ABABAB ??實(shí)際生產(chǎn)中，其冷端溫度為 t0，即有 ? ? ? ? ? ?0,0, 00 tEttEtE ABABAB ??或 由此可知 ， 冷端溫度修正方法是把測(cè)得的熱電勢(shì) EAB（ t， t0） ， 加上熱端為室溫 t0， 冷端為 0℃ 時(shí)的熱電偶的熱電勢(shì) EAB（ t0， 0） ， 才能得到實(shí)際溫度下的熱電勢(shì) EAB（ t， 0） 。 （ 2）冷端溫度修正法 二、熱電偶溫度計(jì) 舉例 例 用鉑銠10鉑熱電偶進(jìn)行溫度檢測(cè) ,熱電偶的冷端溫度 t0=30℃ ， 顯示儀表的溫度讀數(shù) (假定此儀表是不帶冷端溫度自動(dòng)補(bǔ)償且是以溫度刻度的 )為 979℃ ， 試求被測(cè)溫度的實(shí)際值 。 解 ：由分度號(hào)為 S的鉑銠 10鉑熱電偶分度表 (附錄二 )查出 979℃ 時(shí)的熱電勢(shì)值為 。也就是 E(t,t0)=,又從分度表中查得 E(t0 ,0) = E(30 ,0) = 。將此兩個(gè)數(shù)值代入式 EAB(t,t0) = EAB(t,0) EAB(t0,0)， 得 E(t,0)=+=(mV) 再查分度表可知 ,對(duì)應(yīng)于 t=994℃, 這就是該支鉑銠 10鉑熱電偶所測(cè)得的溫度實(shí)際值。 二、熱電偶溫度計(jì) （ 3）校正儀表零點(diǎn)法 若采用測(cè)溫元件為熱電偶時(shí) ， 要使測(cè)溫時(shí)指示值不偏低 ， 可預(yù)先將儀表指針調(diào)整到相當(dāng)于室溫的數(shù)值上 。 注意： 只能在測(cè)溫要求不太高的場(chǎng)合下應(yīng)用。 （ 4）補(bǔ)償電橋法 利用不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)，來(lái)補(bǔ)償熱電偶因冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)變化值。 ?利用直流不平衡電橋產(chǎn)生的電勢(shì)來(lái)補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化而引起的熱電勢(shì)的變化值 000(
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