過程控制與自動(dòng)化儀表儀表概述與溫度檢測(cè)儀表-閱讀頁(yè)
2025-05-15 12:05本頁(yè)面
【正文】 ?在測(cè)溫范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能； ?良好的復(fù)制性； ?電阻隨溫度的變化呈線性關(guān)系等 。 電阻溫度關(guān)系： R t =R0 [1+At+Bt2+C(t100)t3] (200~0℃ ) R t =R0 (1+At+Bt2) ( 0~850℃ ) 鉑電阻有兩種分度號(hào)： Pt10 , Pt100 鉑材料容易提純，其化學(xué)、物理性能穩(wěn)定；測(cè)溫復(fù)現(xiàn)性好、精度高。 銅電阻價(jià)格 便宜 ， 線性度好 ，但溫度稍高 易氧化 ，常用于 50~+100 ℃ 溫度測(cè)量。電阻溫度關(guān)系： R t =R0 (1 +αt) (50~150℃ ) 普通熱電阻結(jié)構(gòu) 熱電阻的結(jié)構(gòu)型式常見有普通型熱電阻 、 鎧裝熱電阻 。 此外 ， 還有薄膜型熱電阻 。 Rt R3 r r r R1 R2 Rt R3 r r R1 R2 測(cè)量?jī)x表 R t Uab =（ Rt+r) I –（ R1 +r） I = Rt I a b 熱敏電阻 半導(dǎo)體材料的電阻值具有 負(fù)溫度系數(shù) ，可以作溫度傳感元件，特點(diǎn)是： 溫度 (℃ ) 108 106 104 102 10 0 160 120 80 40 電阻(Ω) 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻特性 ? 電阻率大 — 電阻體積小，響應(yīng)快； ? 溫度系數(shù)大 — 靈敏度高； ? 非線性嚴(yán)重 — 影響精度。 將溫敏晶體管和外圍電路集成在一個(gè)芯片上構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)測(cè)溫器件。 ?分電壓型、電流型、數(shù)字型， 電壓型溫度系數(shù)約 10mV/0C， 電流型溫度系數(shù)約 1μ A/0C。 接觸測(cè)溫元件的安裝原則 ?測(cè)量流動(dòng)介質(zhì)（管道內(nèi)）溫度時(shí)，應(yīng)保證傳感器與介質(zhì)充分接觸，與被測(cè)介質(zhì)成逆流狀態(tài)（至少呈正交式）安裝。 ?盡可能增大傳感器的插入深度，溫度計(jì)應(yīng)斜插或在管道彎頭處插入。 接觸測(cè)溫元件的安裝原則（續(xù)） ?熱電偶及熱電阻在安裝時(shí)，應(yīng)使其接線盒的面蓋向下，以免雨水或其他污物滲漏。 ?用熱電偶測(cè)量爐膛溫度時(shí)，應(yīng)避免與火焰直接接觸；避免把熱電偶安裝在爐門旁或與熱物體距離過近之處。 測(cè)溫元件的選型原則 ?儀表的精度等級(jí)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)參數(shù)允許偏差的大小確定。 ?在同一工程中，應(yīng)盡量減小儀表的品種和規(guī)格。 測(cè)溫元件的選型原則（續(xù)） ?熱電偶測(cè)溫反應(yīng)速度快、適于遠(yuǎn)距離傳送、便于與計(jì)算機(jī)聯(lián)用、價(jià)廉，故只在測(cè)量范圍低于 150℃ 時(shí)才選用熱電阻。 ?保護(hù)套管的耐壓等級(jí)應(yīng)不低于所在管線或設(shè)備的耐壓等級(jí)。 溫度顯示與記錄 1. 動(dòng)圈式指示儀表 可直接與熱電偶 、 熱電阻配套顯示溫度 ， 是最簡(jiǎn)單的模擬指示儀表 。 動(dòng)圈式儀表實(shí)質(zhì)上是測(cè)量電流的儀表，其指示機(jī)構(gòu)的核心部件是一個(gè)磁電式毫安表。 2. 數(shù)字式指示儀表 數(shù)字式指示儀表是以數(shù)字電壓表為主體而構(gòu)成的測(cè)量?jī)x表。記錄的方式有紙記錄和無紙記錄兩類?？蓪?shí)時(shí)顯示，也可隨時(shí)調(diào)出歷史曲線。 檢測(cè)信號(hào)要進(jìn)入控制系統(tǒng)，必須符合控制系統(tǒng)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。 模擬控制系統(tǒng)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)是： Ⅰ 、 Ⅱ 型： 0~10mA、 0～ 10V III型： 4～ 20mA、 1～ 5V 溫度變送器原理 模擬式溫度變送器 模擬式溫度變送器有多個(gè)品種、規(guī)格，以配合不同的傳感元件和不同的量程需要，但結(jié)構(gòu)基本相同。電橋的功能是實(shí)現(xiàn)熱電偶的 冷端補(bǔ)償 和 零點(diǎn)遷移 。 冷端補(bǔ)償： ?VRcut0=E(t0 ,0) ?VRcut0： t 0度時(shí) Rcu上壓降增量 VRcu0 ： 0度時(shí) Rcu上壓降， 標(biāo)準(zhǔn) 熱電勢(shì) 零點(diǎn) 遷移 Ei 零點(diǎn)調(diào)整 溫度補(bǔ)償 零點(diǎn)遷移 的作用： 有些工藝的參數(shù)變化范圍很小，例如，某設(shè)備的溫度總在 500～ 1000℃ 之間變化。因?yàn)樽兯推鞯妮敵龇秶且欢ǖ摹? Ei = Et + ?VRcut0 + VRcu0 － VR4 零點(diǎn)遷移 1800 500 1800 0 變送器輸出Io/mA 溫度T/℃ 500 1000 0 變送器輸出Io/mA 溫度T/℃ 500 1000 0 變送器輸出Io/mA 溫度T/℃ 20 4 4 4 20 20 a. 未遷移 b. 零點(diǎn)正向遷移 c. 零點(diǎn)正向遷移 且縮小量程 溫度變送器的零點(diǎn)遷移和量程調(diào)整 RP1為零點(diǎn)遷移電位器 ， RP2為量程遷移電位器 ， 改變 RP2， 可改變反饋電壓 Vf的分壓比 ， 即改變反饋強(qiáng)度 ， 因而改變整個(gè)變送器的量程 。 放大電路 由于熱電偶輸出的熱電勢(shì)為毫伏級(jí)信號(hào)，放大電路必須是 高增益低漂移的運(yùn)放 ，同時(shí)還要采取 抗干擾 措施。 實(shí)際放大電路 高增益 、 低漂移的 IC2 ， 構(gòu)成差動(dòng)放大器 復(fù)合管 Ta Ta2構(gòu)成射極輸出器 ， 實(shí)現(xiàn) VI 的轉(zhuǎn)換 穩(wěn)壓管 VD0的作用是在電流輸出回路斷線時(shí) ，電壓輸出信號(hào)不受影響 調(diào)制 隔離 反饋電路 在反饋電路中需要完成 量程調(diào)整 和 非線性校正兩個(gè)功能。而非線性校正則需要一個(gè)校正網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。 經(jīng) Tf隔離 ， 經(jīng)整流 、 濾波 ，在 Rf、 Cf 上得到與 IO成正比的直流反饋電壓 V’f 電源 變送器的供電電源是 +24V。 為此 ， 24V直流電源經(jīng)調(diào)制解調(diào)后 ， 獲得 177。 安全防爆措施 VDi VDi2限壓、Ri Ri2限流。 智能溫度變送器 智能變送器是采用 微處理器 技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)型儀表。 西儀 444系列溫度變送器 上海橫河 YT200溫度變送器 小 結(jié) 溫度測(cè)量 熱電阻 集成溫度傳感器 溫度變送器 動(dòng)圈儀表 自動(dòng)記錄儀 測(cè)量方法 非接觸式 接觸式 ? ? ? 檢測(cè)儀表的基本技術(shù)指標(biāo) 熱電偶
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