熱電偶的選擇方法與安裝要求
閱讀次數：597 2023-02-28 10:58:27
熱電偶（thermocouple）是溫度測量?jì)x表中常用的測溫元件，它直接測量溫度，并把溫度信號轉換成熱電動(dòng)勢信號，通過(guò)電氣儀表（二次儀表）轉換成被測介質(zhì)的溫度。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結構卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線(xiàn)盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調節器配套使用。
對熱電偶與熱電阻的安裝，應注意有利于測溫準確，安全可靠及維修方便，而且不影響設備運行和生產(chǎn)操作.要滿(mǎn)足以上要求，在選擇對熱電偶和熱電阻的安裝部位和插入深度時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
1、為了使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質(zhì)之間有充分的熱交換，應合理選擇測點(diǎn)位置，盡量避免在閥門(mén)，彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電偶或熱電阻。
2、帶有保護套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失，為了減少測量誤差，熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度：
（1）對于測量管道中心流體溫度的熱電偶，一般都應將其測量端插入到管道中心處（垂直安裝或傾斜安裝）.如被測流體的管道直徑是200毫米，那熱電偶或熱電阻插入深度應選擇100毫米；
（2）對于高溫高壓和高速流體的溫度測量（如主蒸汽溫度），為了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發(fā)生斷裂，可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電偶，淺插式的熱電偶保護套管，其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm；熱套式熱電偶的標準插入深度為100mm；
（3）假如需要測量是煙道內煙氣的溫度，盡管煙道直徑為4m，熱電偶或熱電阻插入深度1 m即可；
（4）當測量原件插入深度超過(guò)1m時(shí)，應盡可能垂直安裝，或加裝支撐架和保護套管。
熱電偶是兩種不同的導體連接在一起形成的，當測量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力（EMF）。連接點(diǎn)用途測量連接點(diǎn)是處于被測溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上，或溫度變化能自動(dòng)補償的熱電偶連接點(diǎn)部分。
在常規工業(yè)應用中，熱電偶元件一般端接在接頭上；但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上，而是利用適當的熱電偶延伸線(xiàn)來(lái)轉接到溫度比較穩定的被控環(huán)境中。連接點(diǎn)類(lèi)型接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接（焊接），這能實(shí)現很好的熱傳輸——即從外部通過(guò)探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。建議用接殼式熱電偶來(lái)測量靜態(tài)或流動(dòng)腐蝕性氣體與液體的溫度，以及一些高壓應用。在絕緣式熱電偶中，熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開(kāi)并由一種軟性粉末包圍。雖然絕緣式熱電偶的響應速度比接殼式熱電偶的響應速度要慢，但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來(lái)測量腐蝕性環(huán)境，可理想地通過(guò)護套屏蔽來(lái)將熱電偶與周?chē)h(huán)境完全電絕緣。露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周?chē)h(huán)境中，這種類(lèi)型可提供最佳的響應時(shí)間，但僅限于在非腐蝕、非危險及非加壓應用中使用。響應時(shí)間以時(shí)間常數來(lái)表示，時(shí)間常數定義為傳感器在被控環(huán)境中在初始值和最終值之間改變63.2%所需的時(shí)間。露端式熱電偶具有最快的響應速度，而且探針護套直徑越小，則響應速度就越快，但其最大允許測量溫度也就越低。延伸線(xiàn)熱電偶延伸線(xiàn)是一對具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線(xiàn)。當連接合適時(shí)，延伸線(xiàn)將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉接至線(xiàn)的另一端，而這一端通常位于被控環(huán)境中。
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