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溫度傳感器說(shuō)明
 
※ 熱電偶介紹說(shuō)明

 

一、工作原理

     熱電偶的工作原理是:兩種不同的金屬導(dǎo)體A和B一端焊接在一起作為測(cè)溫端T0,一端(正負(fù)極)直接接在儀表(或通過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)連接儀表)作為冷端T,當(dāng)兩端產(chǎn)生溫差。如T0>T,在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)(mV信號(hào)),再由儀表把熱電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)化為溫度值顯示出來(lái)。
  
     熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)將隨著測(cè)溫端溫度升高而升高,熱電動(dòng)勢(shì)的大小只與熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)(分度號(hào))及兩端溫差有關(guān),和熱電偶絲的長(zhǎng)度、直徑無(wú)關(guān)。

 

二、結(jié)構(gòu)原理

     熱電偶按其結(jié)構(gòu)原理分為兩大類(lèi),即裝配式和鎧裝式。裝配式熱電偶探桿部分由含陶瓷絕緣的熱電偶絲(或含有機(jī)絕緣層的熱電偶線(xiàn))與保護(hù)管組裝而成的,其特點(diǎn)是生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,反應(yīng)較慢。而鎧裝熱電偶是由熱電偶絲、絕緣氧化鎂粉套保護(hù)管由機(jī)械經(jīng)多次一體拉制而成的,其具有能彎曲、熱響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。不管哪種熱電偶都是管徑越細(xì)反應(yīng)速度越快。
三、各種分度號(hào)特性

①、鎳鉻-鎳硅熱電偶(分度號(hào)為K
     該種熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金,負(fù)極為含硅3%的鎳硅合金,它的負(fù)極親磁性強(qiáng),它具有使用溫度寬,熱電電動(dòng)勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線(xiàn)性,價(jià)格較便宜,是目前用量最大的熱電偶。最高使用溫度可達(dá)1300℃,適用于在氧化性及惰性氣氛中連續(xù)使用,短期使用溫度為1200℃,長(zhǎng)期使用溫度為1000℃。1000℃~1300℃高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶差,在250℃~550℃范圍內(nèi)短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好,在室溫至230℃范圍內(nèi),尤其在磁場(chǎng)中使用常出現(xiàn)與時(shí)間無(wú)關(guān)的熱電動(dòng)勢(shì)干擾。雖有以上缺點(diǎn),但因時(shí)間問(wèn)題,目前仍是最常用的熱電偶。

②、鎳鉻硅-鎳鉻鎂(分度號(hào)為N
     這是一種新型鎳基合金測(cè)溫材料,在1300℃以下高溫抗氧化性強(qiáng),熱電動(dòng)勢(shì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)的復(fù)現(xiàn)性好,耐核輻照及耐低溫性能好。在-200℃~1300℃范圍內(nèi)有全面取代其余四種普通熱電偶與部分替代S/R型熱電偶的趨勢(shì),長(zhǎng)期使用溫度為1200℃,短期為1300℃,特別是在1000℃~1300℃范圍內(nèi)使用壽命較K型有成倍提高。

③、銅-銅鎳熱電偶(分度號(hào)為T
     該種熱電偶的正極為純銅,負(fù)極為銅鎳合金(康銅)。其主要特點(diǎn)是在五種普通熱電偶中,它的準(zhǔn)確度最高,熱電極絲的均勻性好。使用范圍是-200℃~+350℃,但因銅的熱電極易被氧化,故在氧化性氣氛中使用一般不能超過(guò)300℃,因此在-200℃~+300℃范圍內(nèi)測(cè)量精度要求高的場(chǎng)合可以使用此熱電偶。

④、鐵-銅鎳熱電偶 (分度號(hào)為J
     該種熱電偶的正極為純鐵,負(fù)極為銅鎳合金(康銅)。它的特點(diǎn)是價(jià)格便宜,既可用于氧化性氣氛(使用上限為750℃),也可用于還原性氣氛(使用上限為950℃),耐H2及CO氣體腐蝕,在含碳或鐵的條件下使用也很穩(wěn)定,多用于化工廠(chǎng),但在高溫(540℃)含硫的氣氛中使用,鐵熱電極易生銹。

⑤、鎳鉻-銅鎳熱電偶(分度號(hào)為E
     該種熱電偶的正極為鎳鉻合金,負(fù)極為銅鎳合金。它最大的特點(diǎn)是五種普通熱電偶中其熱電動(dòng)率最大,即靈敏度最高。在要求靈敏度高、熱導(dǎo)率低,可容許大電阻的條件下常常選用.適宜在-250℃~+870℃范圍內(nèi)的氧化或惰性氣氛中使用,尤其適宜在0℃以下使用,且濕度大的情況下較其它熱電偶耐腐蝕。

⑥、鉑銠10-鉑銠熱電偶(分度號(hào)為S
     該種熱電偶正極為含銠10%的鉑銠合金,負(fù)極為純鉑。它的特點(diǎn)是熱電性能穩(wěn)定,抗氧化性強(qiáng),宜在氧化性、惰性氣氛中連續(xù)使用。長(zhǎng)期使用溫度為1400℃,短期(2個(gè)小時(shí))使用溫度為1600℃,在所有的熱電偶中它的準(zhǔn)確度等級(jí)最高,通常作為標(biāo)準(zhǔn)或作為測(cè)量高溫的熱電偶,但它的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,機(jī)械強(qiáng)度較低。不適合在還原性氣氛或含金屬蒸氣的條件下使用。

⑦、鉑銠13%-鉑熱電偶(分度號(hào)為R)
     該種熱電偶正極含銠13%的鉑銠合金,負(fù)極為純鉑。同S型熱電偶相比熱電動(dòng)熱率大15%左右,其它性能幾乎完全相同,長(zhǎng)期使用溫度也是1400℃。

⑧、鉑銠30-鉑銠6(分度號(hào)為B)
     該種熱電偶正極為含銠30%的鉑銠合金,負(fù)極為含銠6%的鉑銠合金,因兩極均為鉑銠合金,故簡(jiǎn)稱(chēng)雙鉑銠熱電偶。長(zhǎng)期使用溫度為1600℃,短期(2個(gè)小時(shí))使用溫度為1800℃。在室溫下熱電動(dòng)勢(shì)極小,故在測(cè)量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。適宜在氧化性或中性氣氛中使用,也可以在真空條件下短期使用。即使在還原性氣氛下使用,其壽命也是R或S型熱電偶的10~20倍。

 標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的測(cè)量精度
  T 型 K、N、J、E 型 R、S 型 B 型
Ⅰ 級(jí)精度允差 -40℃~+125℃
±0.5℃
-40℃~+375℃
±1.5℃
0℃~1100℃
±1℃
 
125℃~350℃
±0.004·t
375℃以上
±0.004·t
1100℃~1600℃
±[1+0.003(t-1100)]℃
 
Ⅱ 級(jí)精度允差 -40℃~+133℃
±1℃
-40℃~+333℃
±2.5℃
0℃~+600℃
±1.5℃
 
133℃~350℃
±0.0075·t
333℃以上
±0.0075·t
600℃~1600℃以上
±0.0025·t
600℃~1700℃
±0.0025·t
 注意: ①"t"為實(shí)際測(cè)量值,例如T型Ⅰ級(jí)測(cè)300℃時(shí)允許最大誤差是±(0.004×300℃)=±1.2℃。
           ② 允差,指的是允許的最大誤差,不是真正誤差,我司產(chǎn)品的誤差值大部份遠(yuǎn)低于最大誤差。
           ③ K、N型熱電偶Ⅰ級(jí)精度最高只能到1000℃,Ⅱ級(jí)最高只能到1200℃。

 

 

※  熱電阻介紹說(shuō)明

 

一、工作原理

     熱電阻是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體(感溫元件)的電阻值隨溫度的變化而變化的原理來(lái)測(cè)溫的,按其感溫元件材料不同分為鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻,但后兩種非常少用,在這里不作介紹。鉑熱電阻按其在0℃時(shí)的電阻值不同分為五種分度號(hào):PT100、PT10、PT20、PT500、PT1000;但在工業(yè)上大部份都是用PT100的,其它四種為一些特殊場(chǎng)合使用,PT100指的是0℃時(shí)電阻值為100Ω的鉑熱電阻。PT100鉑熱電阻元件的測(cè)溫范圍是-200℃~+850℃,常用是-200℃~+650℃。(做成完整產(chǎn)品時(shí)能測(cè)多高溫度還要看引線(xiàn)、絕緣層以及保護(hù)管的耐溫范圍)。

 

二、結(jié)構(gòu)原理

     熱電阻按其結(jié)構(gòu)原理不同分為兩大類(lèi):裝配式、鎧裝式。裝配式熱電阻由感溫元件焊接低電阻引線(xiàn)套陶瓷絕緣(或含絕緣層的銅芯線(xiàn))與保護(hù)管組裝而成。其特點(diǎn):生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單、反應(yīng)慢、機(jī)械強(qiáng)度低,而鎧裝式熱電阻是將感溫元件裝入經(jīng)壓制密實(shí)的氧化鎂粉絕緣、有內(nèi)引線(xiàn)的金屬套管內(nèi),焊接感溫元件與內(nèi)引線(xiàn)后,再將裝有感溫元件的金屬套管端頭填充、焊封成堅(jiān)實(shí)整體的熱電阻。熱電阻的引線(xiàn)有兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制三種,兩線(xiàn)制配線(xiàn)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)費(fèi)用低,但會(huì)增加引線(xiàn)電阻的附加誤差,很少用。三線(xiàn)制可以消除內(nèi)引線(xiàn)電阻的影響,大部份采用這種方式。四線(xiàn)制一般用于高精度測(cè)量,此種引線(xiàn)方式不僅可消除內(nèi)引線(xiàn)電阻,而且消除連接導(dǎo)線(xiàn)電阻的影響。
 

PT100熱電阻的測(cè)量精度
PT100 A級(jí)精度允差
±(0.15±0.002·t)
B級(jí)精度允差
±(0.30±0.005·t)
注:t為實(shí)際測(cè)量值
  注:①A級(jí)的允許偏差不適用于t>650℃的溫度范圍,不適合采用二線(xiàn)制的鉑熱電阻。
    ②允差,指的是允許的最大誤差,不是真正誤差,我司產(chǎn)品的誤差值大部份遠(yuǎn)低于最大誤差

 

 

※  熱電偶/熱電阻常用螺紋

 

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

    目前熱電偶的常用螺紋的有五種類(lèi)型:55°錐管螺紋(PT)、55°管螺紋(PF)、60°公制螺紋(M)、60°英制螺紋(UNC)、60°美標(biāo)錐管螺紋(NPT),其中PT錐管螺紋、PF管螺紋與M公制螺紋比較常用。PT錐管螺紋與PF管螺紋用同一個(gè)規(guī)格表,差別在于PT螺紋是有錐度的,而PF螺紋是沒(méi)有錐度的。PT錐管螺紋也叫用螺紋密封的管螺紋(有些  也用R或ZG表示),PF管螺紋也叫非螺紋密封的管螺紋(有些也用G表示)。M公制螺紋也叫米制普通螺紋,UNC英制螺紋相當(dāng)于英寸制普通螺紋,NPT錐管螺紋也叫美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)錐管螺紋。以下為四種比較常用螺紋規(guī)格表:

 

 

二、管螺紋

錐管螺紋 管螺紋 螺紋大徑D 每英寸牙數(shù)N 螺距P 可適用的管徑
PT1/8 PF1/8 9.728 28 0.907 φ6或小于
PT1/4 PF1/4 13.157 19 1.337 φ8或小于
PT3/8 PF3/8 16.662 19 1.337 φ10或小于
PT1/2 PF1/2 20.955 14 1.814 φ12或小于
PT3/4 PF3/4 26.441 14 1.814 φ16或小于
PT1 PF1 33.249 11 2.309 φ22或小于
  注:實(shí)際使用過(guò)程中φ3~φ8的管大部分用PT1/4,φ9.5~φ12的管大部分用PT1/2,φ16的管大部分用PT3/4。

 

三、公制螺紋

公稱(chēng)直徑
D
螺距P   公稱(chēng)直徑
D
螺距P
粗牙 細(xì)牙 粗牙 細(xì)牙
6 1 0.75 20 2.5 2、1.5、1
8 1.25 1、0.75 22 2.5 2、1.5、1
10 1.5 1.25、1、0.75 24 3 2、1.5、1
12 1.75 1.5、1.25、1 27 3 2、1.5、1
14 2 1.5、1.25、1 30 3.5 2、1.5、1
16 2 1.5、1 33 3.5 3、2、1.5
18 2.5 2、1.5、1 36 4 3、2、1.5
  公制螺紋用M表示,螺距為粗牙的,螺距可以省略不標(biāo),而螺距為細(xì)牙的必須標(biāo)注,如:M6和M6×0.75,M6是螺距為1的螺紋,M6×0.75是螺距0.75的螺紋,熱電偶常用螺紋有M6、M8、M12×1.5、M16×1.5、M20×1.5、M27×2、M33×2。

 

四、英制螺紋

公稱(chēng)中徑(大徑) 螺距   公稱(chēng)中徑(大徑) 螺距
in mm 牙/in P(mm) in mm 牙/in P(mm)
1/4 6.200 20 1.270 9/16 14.080 12 2.117
5/16 7.780 18 1.411 5/8 15.650 11 2.309
3/8 9.360 16 1.588 3/4 18.810 10 2.540
7/16 10.930 14 1.814 7/8 21.960 9 2.822
1/2 12.500 12 2.117 1 25.110 8 3.175

 

 

※  熱電偶/熱電阻保護(hù)管

 

一、金屬保護(hù)管

材 質(zhì) 特 性
奧氏體
不銹鋼
304型   18Cr8Ni不銹鋼。耐熱耐蝕性能優(yōu)良,在氧化氣氛下,可用到900℃。由于滲碳作用,致使其抗蝕能力降低,使用溫度降為430℃~540℃。在-185℃~790℃范圍內(nèi),有良好的機(jī)械強(qiáng)度。
主要用于化工、食品、塑料、石油工業(yè)。它是一種典型的熱電偶保護(hù)管材料,有80%以上的熱電偶采用此保護(hù)管?沽、抗還原性能差。
310S型   25Cr-20Ni不銹鋼。含鎳、鉻高,耐熱性能優(yōu)良,抗硫能力低,在氧化氣氛下,可用至1150℃。主要用于發(fā)電廠(chǎng)鍋爐,可達(dá)980℃。
316型   18Cr-12Ni-Mo不銹鋼。含鉬,在氧化氣氛下可用到930℃。適用范圍與304型相同。耐熱、耐酸、堿浸蝕性能優(yōu)良。
347型 18Cr-9Ni-Nb-Fe不銹鋼。常用溫度900℃。因加Nb,抗晶界腐蝕性強(qiáng)。
鐵素體
耐熱鋼
446型   在氧化性氣氛下使用溫度為1090℃,具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕及抗氧化能力。主要適用于淬火爐、氮化爐和退火爐,鹽浴及鉛、錫、巴氏合金熔體,含硫氣氛。還可用于均熱爐、鋅熔爐、廢氣鍋爐、水泥窯出口、瀝青混合煅燒爐、玻璃窯煙道等。不適于含碳?xì)夥铡?/TD>
鎳基變形
高溫合金
GH3030   化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為19~22Cr、0.15~0.35Ti,余Ni。具有優(yōu)良的抗腐蝕及抗氧化性能,良好的工藝性能與滿(mǎn)意的焊接性能,常用溫度為1150℃。
化學(xué)成分類(lèi)同于美國(guó)Inconel 600。
GH3039   化學(xué)成份(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)為18~22Cr、1.8~2.3Mo、0.9~1.3Nb、0。3Fe,余Ni。加入Mo、Nb等元素進(jìn)行固熔強(qiáng)化,在800℃以下具有足夠的持久強(qiáng)度和冷熱疲勞性能。常用溫度為1150℃。
GH747   具有良好的高溫抗氧化性能及高溫強(qiáng)度。
因科內(nèi)爾
耐熱耐蝕
合金
(Ni-Cr-Fe)
(Inconel)
600型   在氧化性氣氛下可用至1150℃,在還原性氣氛下最高使用溫度降至1040℃。在含硫氣氛下,使用溫度不能超過(guò)540℃。主要用于滲碳爐、退火爐、鹽浴爐、高爐熱風(fēng)管、余熱鍋爐、礦石焙燒爐、水泥窯排煙道、煅燒爐、玻璃窯煙道管。
601型   其用途與600型相同,但高溫下抗氧化、抗硫腐蝕能力強(qiáng),使用溫度可1260℃。
800型   在氧化性氣氛下,可用至1090℃,與600型相似,但不適用于氮化爐、氫氧化物熔體。抗硫腐蝕能力超過(guò)600型。

 

二、非金屬保護(hù)管

材 質(zhì) 特 性
石 英   使用溫度可達(dá)1090℃,熱膨脹系數(shù)小,耐熱沖擊性能強(qiáng),響應(yīng)速度快,耐酸性能好,耐堿性能差,可透過(guò)氫及還原性氣體。用于金、銀熔體或高溫火焰測(cè)量。
莫來(lái)石
(3Al O ·2SiO )
  使用溫度可達(dá)1510℃,機(jī)械強(qiáng)度低,耐熱沖擊性較強(qiáng),在BaCl 熔鹽中可用到1290℃,耐熔融金屬及可燃性氣體腐蝕,耐金屬氧化物及堿腐蝕性能差,應(yīng)垂直安裝。水平安放時(shí),要有支撐。適用于高溫陶瓷、熱處理及玻璃行業(yè)。
氧化鋁
(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96%)
  使用溫度可達(dá)1760℃,機(jī)械強(qiáng)度、耐熱沖擊性中等?捎糜谡婵崭袘(yīng)爐。其他用途同莫來(lái)石。
剛 玉
Al O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5%)
  在有支撐的條件下,使用溫度可達(dá)1870℃,耐熔融金屬腐蝕,氣密性好,耐熱沖擊性能較差。適用于高溫加熱爐及各種耐火材料爐窯等。
碳化硅   耐化學(xué)腐蝕性能好,熱導(dǎo)率大,高溫下變成導(dǎo)體。因氣密性不好,使用時(shí)要加不透氣的內(nèi)保護(hù)管構(gòu)成復(fù)合管。高溫氮化是影響壽命的主要問(wèn)題。可用于玻璃熔體、高爐渣及有色金屬熔體。
氮化硅   使用溫度為1000℃,耐酸式鹽腐蝕,耐熱沖擊性?xún)?yōu)異,機(jī)械強(qiáng)度低。耐有色金屬腐蝕。如:鋁、黃銅、鉛、錫、鋅,還可用于化工企業(yè)及鹽浴爐。
氧化鋯   使用溫度為1900℃,在高溫下成為導(dǎo)體。耐堿、堿性渣及特殊的玻璃熔體腐蝕。
硼化鋯   使用溫度為1600℃,氣密性好,良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能和化學(xué)穩(wěn)定性,耐熱沖擊性較純氧化物有所改善。
氧化鎂   在空氣中到1700℃仍很穩(wěn)定,高溫下,蒸氣壓大,在還原性氣氛中,使用溫度要低于1700℃,1800℃以上受鹵素及含硫氣氛腐蝕,耐金屬熔體腐蝕性能較氧化鋁差。
二硅化鉬   使用溫度為1600℃,抗氧化、耐高溫、耐熱沖擊、氣密性好。在還原性氣氛及腐蝕介質(zhì)中,亦具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性。
石墨   常用溫度為1500℃,最高可達(dá)2300℃,耐高溫、耐熱沖擊性能良好、易氧化。在堿性腐蝕介質(zhì)中,亦有良好的穩(wěn)定性。
 
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