<tr id="5x3gx"></tr>
          1. <p id="5x3gx"></p>
              當前位置 : 首頁 > 專業知識
              溫度傳感器說明
               
              ※ 熱電偶介紹說明

               

              一、工作原理

                   熱電偶的工作原理是:兩種不同的金屬導體A和B一端焊接在一起作為測溫端T0,一端(正負極)直接接在儀表(或通過補償導線連接儀表)作為冷端T,當兩端產生溫差。如T0>T,在回路中就會產生熱電動勢(mV信號),再由儀表把熱電動勢轉化為溫度值顯示出來。
                
                   熱電偶的熱電動勢將隨著測溫端溫度升高而升高,熱電動勢的大小只與熱電偶導體材質(分度號)及兩端溫差有關,和熱電偶絲的長度、直徑無關。

               

              二、結構原理

                   熱電偶按其結構原理分為兩大類,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(或含有機絕緣層的熱電偶線)與保護管組裝而成的,其特點是生產工藝簡單,反應較慢。而鎧裝熱電偶是由熱電偶絲、絕緣氧化鎂粉套保護管由機械經多次一體拉制而成的,其具有能彎曲、熱響應快等優點。不管哪種熱電偶都是管徑越細反應速度越快。
              三、各種分度號特性

              ①、鎳鉻-鎳硅熱電偶(分度號為K
                   該種熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金,負極為含硅3%的鎳硅合金,它的負極親磁性強,它具有使用溫度寬,熱電電動勢與溫度的關系近似線性,價格較便宜,是目前用量最大的熱電偶。最高使用溫度可達1300℃,適用于在氧化性及惰性氣氛中連續使用,短期使用溫度為1200℃,長期使用溫度為1000℃。1000℃~1300℃高溫穩定性較N型熱電偶差,在250℃~550℃范圍內短期熱循環穩定性不好,在室溫至230℃范圍內,尤其在磁場中使用常出現與時間無關的熱電動勢干擾。雖有以上缺點,但因時間問題,目前仍是最常用的熱電偶。

              ②、鎳鉻硅-鎳鉻鎂(分度號為N
                   這是一種新型鎳基合金測溫材料,在1300℃以下高溫抗氧化性強,熱電動勢的長期穩定性及短期熱循環的復現性好,耐核輻照及耐低溫性能好。在-200℃~1300℃范圍內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,長期使用溫度為1200℃,短期為1300℃,特別是在1000℃~1300℃范圍內使用壽命較K型有成倍提高。

              ③、銅-銅鎳熱電偶(分度號為T
                   該種熱電偶的正極為純銅,負極為銅鎳合金(康銅)。其主要特點是在五種普通熱電偶中,它的準確度最高,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300℃,因此在-200℃~+300℃范圍內測量精度要求高的場合可以使用此熱電偶。

              ④、鐵-銅鎳熱電偶 (分度號為J
                   該種熱電偶的正極為純鐵,負極為銅鎳合金(康銅)。它的特點是價格便宜,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定,多用于化工廠,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(分度號為E
                   該種熱電偶的正極為鎳鉻合金,負極為銅鎳合金。它最大的特點是五種普通熱電偶中其熱電動率最大,即靈敏度最高。在要求靈敏度高、熱導率低,可容許大電阻的條件下常常選用.適宜在-250℃~+870℃范圍內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(分度號為S
                   該種熱電偶正極為含銠10%的鉑銠合金,負極為純鉑。它的特點是熱電性能穩定,抗氧化性強,宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用。長期使用溫度為1400℃,短期(2個小時)使用溫度為1600℃,在所有的熱電偶中它的準確度等級最高,通常作為標準或作為測量高溫的熱電偶,但它的缺點是價格昂貴,機械強度較低。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(分度號為R)
                   該種熱電偶正極含銠13%的鉑銠合金,負極為純鉑。同S型熱電偶相比熱電動熱率大15%左右,其它性能幾乎完全相同,長期使用溫度也是1400℃。

              ⑧、鉑銠30-鉑銠6(分度號為B)
                   該種熱電偶正極為含銠30%的鉑銠合金,負極為含銠6%的鉑銠合金,因兩極均為鉑銠合金,故簡稱雙鉑銠熱電偶。長期使用溫度為1600℃,短期(2個小時)使用溫度為1800℃。在室溫下熱電動勢極小,故在測量時一般不用補償導線。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。

               標準熱電偶的測量精度
                T 型 K、N、J、E 型 R、S 型 B 型
              Ⅰ 級精度允差 -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"為實際測量值,例如T型Ⅰ級測300℃時允許最大誤差是±(0.004×300℃)=±1.2℃。
                         ② 允差,指的是允許的最大誤差,不是真正誤差,我司產品的誤差值大部份遠低于最大誤差。
                         ③ K、N型熱電偶Ⅰ級精度最高只能到1000℃,Ⅱ級最高只能到1200℃。

               

               

              ※  熱電阻介紹說明

               

              一、工作原理

                   熱電阻是利用導體或半導體(感溫元件)的電阻值隨溫度的變化而變化的原理來測溫的,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℃時的電阻值不同分為五種分度號:PT100、PT10、PT20、PT500、PT1000;但在工業上大部份都是用PT100的,其它四種為一些特殊場合使用,PT100指的是0℃時電阻值為100Ω的鉑熱電阻。PT100鉑熱電阻元件的測溫范圍是-200℃~+850℃,常用是-200℃~+650℃。(做成完整產品時能測多高溫度還要看引線、絕緣層以及保護管的耐溫范圍)。

               

              二、結構原理

                   熱電阻按其結構原理不同分為兩大類:裝配式、鎧裝式。裝配式熱電阻由感溫元件焊接低電阻引線套陶瓷絕緣(或含絕緣層的銅芯線)與保護管組裝而成。其特點:生產工藝較簡單、反應慢、機械強度低,而鎧裝式熱電阻是將感溫元件裝入經壓制密實的氧化鎂粉絕緣、有內引線的金屬套管內,焊接感溫元件與內引線后,再將裝有感溫元件的金屬套管端頭填充、焊封成堅實整體的熱電阻。熱電阻的引線有兩線制、三線制、四線制三種,兩線制配線簡單、設計費用低,但會增加引線電阻的附加誤差,很少用。三線制可以消除內引線電阻的影響,大部份采用這種方式。四線制一般用于高精度測量,此種引線方式不僅可消除內引線電阻,而且消除連接導線電阻的影響。
               

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

               

               

              ※  熱電偶/熱電阻常用螺紋

               

              一、產品簡介

                  目前熱電偶的常用螺紋的有五種類型: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管螺紋用同一個規格表,差別在于PT螺紋是有錐度的,而PF螺紋是沒有錐度的。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英制螺紋相當于英寸制普通螺紋,NPT錐管螺紋也叫美國標準錐管螺紋。以下為四種比較常用螺紋規格表:

               

               

              二、管螺紋

              錐管螺紋 管螺紋 螺紋大徑D 每英寸牙數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:實際使用過程中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

              公稱直徑
              D
              螺距P   公稱直徑
              D
              螺距P
              粗牙 細牙 粗牙 細牙
              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,而螺距為細牙的必須標注,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

              公稱中徑(大徑) 螺距   公稱中徑(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/熱電阻保護管

               

              一、金屬保護管

              材 質 特 性
              奧氏體
              不銹鋼
              304型   18Cr8Ni不銹鋼。耐熱耐蝕性能優良,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,有良好的機械強度。
              主要用于化工、食品、塑料、石油工業。它是一種典型的熱電偶保護管材料,有80%以上的熱電偶采用此保護管?沽、抗還原性能差。
              310S型   25Cr-20Ni不銹鋼。含鎳、鉻高,耐熱性能優良,抗硫能力低,在氧化氣氛下,可用至1150℃。主要用于發電廠鍋爐,可達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。
              鐵素體
              耐熱鋼
              446型   在氧化性氣氛下使用溫度為1090℃,具有優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。不適于含碳氣氛。
              鎳基變形
              高溫合金
              GH3030   化學成分(質量分數,%)為19~22Cr、0.15~0.35Ti,余Ni。具有優良的抗腐蝕及抗氧化性能,良好的工藝性能與滿意的焊接性能,常用溫度為1150℃。
              化學成分類同于美國Inconel 600。
              GH3039   化學成份(質量分數,%)為18~22Cr、1.8~2.3Mo、0.9~1.3Nb、0。3Fe,余Ni。加入Mo、Nb等元素進行固熔強化,在800℃以下具有足夠的持久強度和冷熱疲勞性能。常用溫度為1150℃。
              GH747   具有良好的高溫抗氧化性能及高溫強度。
              因科內爾
              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540℃。主要用于滲碳爐、退火爐、鹽浴爐、高爐熱風管、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,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?沽蚋g能力超過600型。

               

              二、非金屬保護管

              材 質 特 性
              石 英   使用溫度可達1090℃,熱膨脹系數小,耐熱沖擊性能強,響應速度快,耐酸性能好,耐堿性能差,可透過氫及還原性氣體。用于金、銀熔體或高溫火焰測量。
              莫來石
              (3Al O ·2SiO )
                使用溫度可達1510℃,機械強度低,耐熱沖擊性較強,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,應垂直安裝。水平安放時,要有支撐。適用于高溫陶瓷、熱處理及玻璃行業。
              氧化鋁
              (質量分數為96%)
                使用溫度可達1760℃,機械強度、耐熱沖擊性中等?捎糜谡婵崭袘獱t。其他用途同莫來石。
              剛 玉
              Al O 質量分數為99.5%)
                在有支撐的條件下,使用溫度可達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   耐化學腐蝕性能好,熱導率大,高溫下變成導體。因氣密性不好,使用時要加不透氣的內保護管構成復合管。高溫氮化是影響壽命的主要問題?捎糜诓A垠w、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,耐熱沖擊性優異,機械強度低。耐有色金屬腐蝕。如:鋁、黃銅、鉛、錫、鋅,還可用于化工企業及鹽浴爐。
              氧化鋯   使用溫度為1900℃,在高溫下成為導體。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,良好的導熱、導電性能和化學穩定性,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中,亦具有較高的化學穩定性。
              石墨   常用溫度為1500℃,最高可達2300℃,耐高溫、耐熱沖擊性能良好、易氧化。在堿性腐蝕介質中,亦有良好的穩定性。