八大常見(jiàn)溫度儀表工作原理及安裝注意事項(xiàng)

1、八大罕見(jiàn)溫度儀表工作道理及安裝留意事項(xiàng)！之楊若古蘭創(chuàng)作摘要：本文次要針對(duì)化工儀表經(jīng)常使用的8大溫度儀表進(jìn)行講解，從工作道理，到安裝請(qǐng)求，和產(chǎn)品選型和使用過(guò) 程中應(yīng)當(dāng)留意的成績(jī)，及儀表的構(gòu)成，具體的論述了罕見(jiàn) 的8大溫度儀表，為儀表人在后期工作中提供理論和經(jīng)驗(yàn) 幫忙！工作道理：圖1雙金屬溫度計(jì)雙金屬溫度計(jì)的工作道理是利用二種分歧溫度膨脹系數(shù)的金屬，為提高測(cè)溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷外 形，當(dāng)多層金屬片的溫度改變時(shí)，各層金屬膨脹或收縮量 不等，使得螺旋卷卷起或松開(kāi).因?yàn)槁菪淼囊欢斯潭ǘ硪欢撕鸵豢梢宰栽趧?dòng)彈的指針 相連，是以，當(dāng)雙金屬片感受到溫度變更時(shí)，指針即可在 一圓形分度標(biāo)尺上唆使由溫

2、度來(lái) .這類(lèi)儀表的測(cè)溫范圍普通在 80 c+500 C間，答應(yīng)誤差均 為標(biāo)尺量程的1.5%擺布.分類(lèi)：普通雙金屬溫度計(jì)、耐震型雙金屬溫度計(jì)、電節(jié)點(diǎn)雙金屬 溫度計(jì).按雙金屬溫度計(jì)指針盤(pán)與呵護(hù)管的連接方向可以把雙金屬 溫度計(jì)分成軸向型、徑向型、135 向型和萬(wàn)向型四種軸向型雙金屬溫度計(jì)：指針盤(pán)與呵護(hù)管垂直連接徑向型雙金屬溫度計(jì)：指針盤(pán)與呵護(hù)管平行連接135 0向型雙金屬溫度計(jì)：指針盤(pán)與呵護(hù)管成 135 連接.萬(wàn)向型雙金屬溫度計(jì)：指針盤(pán)與呵護(hù)管連接角度可任意 調(diào)整.選型與使用：在選用雙金屬溫度計(jì)時(shí)要充分考慮實(shí)際利用環(huán)境和請(qǐng)求， 如表盤(pán)直徑、精度等級(jí)、安裝固定方式、被測(cè)介質(zhì)品種及 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性等.除此以

3、外，還要看重性?xún)r(jià)比和保護(hù)工作量等 身分.此外，雙金屬溫度計(jì)在使用過(guò)程中應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：A、雙金屬溫度計(jì)呵護(hù)管浸入被測(cè)介質(zhì)中長(zhǎng)度必須大于感溫 元件的長(zhǎng)度，普通浸入長(zhǎng)度大于100mm,050 C量程的浸入長(zhǎng)度大于150mm,以包管測(cè)量的精確性.B、各類(lèi)雙金屬溫度計(jì)不宜用于測(cè)量關(guān)閉容器內(nèi)介質(zhì)的溫 度，帶電接點(diǎn)溫度計(jì)不宜在工作震撼較大的場(chǎng)合的控制回 路中使用.C、雙金屬溫度計(jì)在保管、使用安裝及運(yùn)輸中，應(yīng)防止碰撞 呵護(hù)管，切勿使呵護(hù)管曲折變型及將表當(dāng)扳手使用D、溫度計(jì)在正常使用的情況下應(yīng)予定期檢驗(yàn).普通以每隔六個(gè)月為好.電接點(diǎn)溫度計(jì)不答應(yīng)在強(qiáng)烈震撼下工作，以避 免影響接點(diǎn)的可靠性.E、儀表經(jīng)常工作的溫度

4、最好能在刻度范圍的1/32/3處.工作道理：圖2壓力式溫度計(jì)壓力式溫度計(jì)的道理是基于密閉測(cè)溫零碎內(nèi)蒸發(fā)液體的飽 和蒸氣壓力和溫度之間的變更關(guān)系，而進(jìn)行溫度測(cè)量的.當(dāng)溫包感受到溫度變更時(shí)，密閉零碎內(nèi)飽和蒸氣發(fā)生響應(yīng)的 壓力，惹起彈性元件曲率的變更，使其自在端發(fā)生位移， 再由齒輪放大機(jī)構(gòu)把位移變成唆使值 .構(gòu)成及分類(lèi)：壓力式溫度計(jì)由敏感元件溫包，傳壓毛細(xì)管和彈簧管壓力 表構(gòu)成.?若給零碎充以氣體，如氮?dú)?，稱(chēng)為充氣式壓力式溫度 計(jì)，測(cè)溫上限可達(dá) 500 C,壓力與溫度的關(guān)系接近于線 性，但是溫包體積大，熱慣性大 .?若充以液體，如二甲苯、甲醇等，溫包小些，測(cè)溫范 圍分別為 40 c200 c和 40

5、 c170 C,?若充以低沸點(diǎn)的液體，其飽和汽壓應(yīng)隨被測(cè)溫度而 TOC o 1-5 h z 變，如丙酮，用于 50 C200 C .但因?yàn)轱柡推麎汉惋?和汽溫呈非線性關(guān)系，故溫度計(jì)刻度是不均勻的.特點(diǎn)：必須將溫包全部浸入被測(cè)介質(zhì)；毛細(xì)管最長(zhǎng)不超由60m;儀表精度低，但使用簡(jiǎn)便，而且抗震撼.工作道理：圖3電阻式溫度計(jì)熱電阻的測(cè)溫道理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變更而變更這一特性來(lái)測(cè)量溫度或者與溫度有關(guān)的參數(shù)絕大多數(shù)金屬的電阻值隨溫度而變更，溫度越高電阻越 大，即具有正的電阻溫度系數(shù).而大多數(shù)半導(dǎo)體材料具有負(fù) 的電阻溫度系數(shù)，即溫度越高電阻越小.構(gòu)成材料請(qǐng)求：1、在測(cè)溫范圍內(nèi)化學(xué)和物理功能波動(dòng)

6、；2、復(fù)現(xiàn)性好；3、電阻溫度系數(shù)大，以得到高靈敏度；4、電阻率大，可以得到小體積元件；5、電阻溫度特性盡可能接近線性；6、價(jià)格低廉.經(jīng)常使用熱電阻原件：經(jīng)常使用的熱電阻元件有：粕熱電阻、銅熱電阻、半導(dǎo)體 熱敏電阻.?粕熱電阻采取高純度粕絲繞制而成，具有測(cè)溫精度 高、功能波動(dòng)、復(fù)現(xiàn)性好、抗氧化等長(zhǎng)處，是以在基 準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中被廣泛利用.但其在高溫下容易被 還原性氣氛所凈化，使粕絲變脆，改變其電阻溫度特 性，所以需用套管呵護(hù)方可使用.粕絲純度是決定溫度 計(jì)精度的關(guān)鍵.粕絲純度越高其波動(dòng)性越高、復(fù)現(xiàn)性越 好、測(cè)溫精度也越高.?銅熱電阻的電阻值與溫度近于呈線性關(guān)系，電阻溫度 系數(shù)也較大，且價(jià)格廉價(jià)

7、，所以在一些測(cè)量精度請(qǐng)求 不是很高的情況下，就常采取銅熱電阻.但其在高于100 C的氣氛中易被氧化，故多用于測(cè)量 50150 C 溫度范圍.?半導(dǎo)體熱敏電阻長(zhǎng)處：負(fù)電阻溫度系數(shù)大，是以靈敏度 高.電阻率大，可作成體積小而電阻值大的電阻元件， 這就使之具有熱慣性小和可測(cè)量點(diǎn)溫度或動(dòng)態(tài)溫度.缺點(diǎn)：同種半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大， 非線性嚴(yán)重，元件功能不波動(dòng)，是以互換性差、精度 較低.熱電阻連接方式：?二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來(lái)引由電阻 旌旗燈號(hào)的方式叫二線制，這類(lèi)引線方法很簡(jiǎn)單，但 因?yàn)檫B接導(dǎo)線必定存在引線電阻 R, R大小與導(dǎo)線的 材質(zhì)和長(zhǎng)度的身分有關(guān)，是以這類(lèi)引線方式只適

8、用于 測(cè)量精度較低的場(chǎng)合?三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一 端連接兩根引線的方式稱(chēng)為三線制，這類(lèi)方式通常與 電橋配套使用，可以較好的清除引線電阻的影響，是 工業(yè)過(guò)程控制中的最經(jīng)常使用的 .?四線制：在熱電阻的根部?jī)啥烁鬟B接兩根導(dǎo)線的方式 稱(chēng)為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓旌旗燈號(hào) U,再通過(guò)另兩根引線把 U引至二次儀表.可見(jiàn)這類(lèi)引線方式可完整清除引線的電 阻影響，次要用于高精度的溫度檢測(cè).安裝請(qǐng)求：對(duì)熱電阻的安裝，應(yīng)留意有益于測(cè)溫精確，平安可靠及維 修方便，而且不影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和生產(chǎn)操縱.在選擇對(duì)熱電阻的安裝部位和拔由深度時(shí)要留意以下幾點(diǎn)：1、為了使熱電

9、阻的測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)之間有充分的熱交換，應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)地位，盡量防止在閥門(mén)，彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電阻.2、帶有呵護(hù)套管的熱電阻有傳熱和散熱損失，為了減少測(cè)量誤差，熱電偶和熱電阻應(yīng)當(dāng)有足夠的拔生深度：1）對(duì)于測(cè)量管道中間流體溫度的熱電阻，普通都應(yīng)將其測(cè)量端拔生到管道中間處（垂直安裝或傾斜安裝）.如被測(cè)流體的 管道直徑是200毫米，那熱電阻拔由深度應(yīng)選擇 100毫米;2）對(duì)于高溫高壓和高速流體的溫度測(cè)量（如主蒸汽溫度）， 為了減小呵護(hù)套對(duì)流體的阻力和防止呵護(hù)套在流體感化下發(fā)生斷裂，可采納呵護(hù)管淺插方式或采取熱套式熱電阻.淺插式的熱電阻呵護(hù)套管，其拔由主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm；熱

10、套式熱電阻的尺度拔由深度為100mm.3）假如須要測(cè)量是煙道內(nèi)煙氣的溫度，盡管煙道直徑為4m,熱電阻拔由深度 1m即可.4）當(dāng)測(cè)量原件拔由深度超由 1m時(shí)，應(yīng)盡可能垂直安裝，或 加裝支支持架和呵護(hù)套管.工作道理：圖4熱電偶溫度計(jì)兩種分歧成份的導(dǎo)體（稱(chēng)為熱電偶絲材或熱電極）兩端接 合成回路，當(dāng)接合點(diǎn)的溫度分歧時(shí)，在回路中就會(huì)發(fā)生電 動(dòng)勢(shì)，這類(lèi)景象稱(chēng)為熱電效應(yīng)，而這類(lèi)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì).熱電偶就是利用這類(lèi)道理進(jìn)行溫度測(cè)量的，其中，直接用 作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫唱工作端（也稱(chēng)為測(cè)量端），另 一端叫做冷端（也稱(chēng)為抵償端）；冷端與顯示儀表或配套 儀表連接，顯示儀表會(huì)指由熱電偶所發(fā)生的熱電勢(shì)安裝請(qǐng)求：?首先

11、熱電偶和熱電阻的安裝應(yīng)盡可能堅(jiān)持垂直，以防 止呵護(hù)套管在高溫下發(fā)生變形，但在有流速的情況 下，則必須迎著被測(cè)介質(zhì)的流向拔由，以包管測(cè)溫元 件與流體的充分接觸以包管其測(cè)量精度.?另外熱電偶和熱電阻應(yīng)盡量安裝在有呵護(hù)層的管道 內(nèi)，以防止熱量散失.其次當(dāng)熱電偶和熱電阻傳感器安裝在負(fù)壓管道中時(shí)，必須包管測(cè)量處具有良好的密封 性，以防止外界冷空氣進(jìn)入，使讀數(shù)偏低 .?當(dāng)熱電偶和熱電阻傳感器安裝在戶外時(shí)，熱電偶和熱 電阻傳感器的接線盒面蓋應(yīng)向上，入線口應(yīng)向下，以 防止雨水或灰塵進(jìn)入接線盒，而損壞熱電偶和熱電阻 接線盒內(nèi)的接線影響其測(cè)量精度 .?應(yīng)經(jīng)常檢查熱電偶和熱電阻溫度計(jì)各處的接線情況， 特別是熱電偶溫

12、度計(jì)因?yàn)槠涞謨攲?dǎo)線的材料硬度較 高，非常容易從接線柱離開(kāi)形成斷路故障，是以要接 線良好不要過(guò)多碰動(dòng)溫度計(jì)的接線并經(jīng)常檢查，以獲 得精確的測(cè)量溫度.?熱電偶安裝時(shí)應(yīng)放置在盡可能靠近所要測(cè)的溫度控制 點(diǎn).為防止熱量沿?zé)犭娕紓髯呋蚍乐购亲o(hù)管影響被測(cè)溫 度，熱電偶應(yīng)浸入所測(cè)流體當(dāng)中，深度至多為直徑的 10倍.當(dāng)測(cè)量固體溫度時(shí)，熱電偶該當(dāng)頂著該材料或與 該材料緊密接觸.為了使導(dǎo)熱誤差減至最小，應(yīng)減小接 點(diǎn)附近的溫度梯度.?當(dāng)用熱電偶測(cè)量管道中的氣體溫度時(shí)，如果管壁溫度 明顯地較高或較低，則熱電偶將對(duì)之輻射或接收熱 量，從而光鮮明顯改變被測(cè)溫度 .這時(shí)候，可以用一輻 射屏蔽罩來(lái)使其溫度接近氣體溫度，采取所

13、謂的屏罩 式熱電偶.?選擇測(cè)溫點(diǎn)時(shí)應(yīng)具有代表性，例如測(cè)量管道中流體溫 度時(shí)，熱電偶的測(cè)量端應(yīng)處于管道中流速最大處.普通來(lái)說(shuō)，熱電偶的呵護(hù)套管末端應(yīng)超由流速中間線.工作道理：圖5玻璃管液體溫度計(jì)玻璃液體溫度計(jì)采取熱脹冷縮效應(yīng)的測(cè)溫道理：當(dāng)溫度變 更時(shí)，玻璃球中的液體體積會(huì)發(fā)生膨脹或收縮，使進(jìn)入毛 細(xì)管中的液柱高度發(fā)生變更，從刻度上可唆使由溫度的變 更.溫度表的刻度分辨力高低與溫度表的靈敏度有關(guān)，靈敏度 大，則溫度表的刻度分辨力高.要提高溫度表的靈敏度，可 增大測(cè)溫液的體積或減小毛細(xì)管的直徑.但增大測(cè)溫液的體 積，不容易于與被測(cè)物資取得熱平衡，形成較大的滯后誤 差，且容易使球部發(fā)生變形；而減小毛細(xì)

14、管直徑則會(huì)使毛 細(xì)管不容易加工均勻，形成液柱上升不均勻，影響測(cè)量精 確性.是以，應(yīng)取適當(dāng)?shù)撵`敏度.另外，溫度表的靈敏度還與測(cè)溫液和玻璃的熱膨脹系數(shù)之 差有關(guān)，且成反比.普通均拔取熱膨脹系數(shù)較大的液體作為 測(cè)溫液，而玻璃的熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡可能的小.經(jīng)常使用的測(cè)溫液有水銀和酒精.次要發(fā)生誤差的緣由：(1)零點(diǎn)永久位移(2)球部臨時(shí)變形(3)壓力變更(4)刻度禁絕確(5)讀數(shù)方法不精確(6)熱滯效應(yīng)(7)酒精溫度表發(fā)生誤差的特殊緣由(8)最高溫度表發(fā)生誤差的特殊緣由工作道理：圖6溫度變送器溫度電流變送器是把溫度傳感器的旌旗燈號(hào)改變成電流旌 旗燈號(hào)，連接到二次儀表上，從而顯示由對(duì)應(yīng)的溫度.溫度變送器采取

15、熱電偶、熱電阻作為測(cè)溫元件，從測(cè)溫元件輸 由旌旗燈號(hào)送到變送器模塊，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓濾波、運(yùn)算放大、非線性校訂、V/I轉(zhuǎn)換、恒流及反向呵護(hù)等電路處理后，轉(zhuǎn) 換成與溫度成線性關(guān)系的 420mA電流旌旗燈號(hào)輸生.安裝請(qǐng)求:1、安裝前，檢查配件是否齊全，緊固件有沒(méi)有松動(dòng)，將天線擰緊.2、安裝時(shí)，留意輕拿輕放，切勿敲、摔.將天線擰緊后即可正常工作3、安裝后，加電后，禁止非操縱人員打開(kāi)前蓋，如操縱人 員誤操縱后，嚴(yán)禁保管，斷電后從頭開(kāi)啟即可.次要發(fā)生誤差的緣由：?被測(cè)介質(zhì)溫度升高或者降低時(shí)變送器輸生沒(méi)有變更， 這類(lèi)情況大多是溫度變送器密封的成績(jī)，可能是因?yàn)?溫度變送器沒(méi)有密封好或者是在焊接的時(shí)候不當(dāng)心將 傳感器

16、焊了個(gè)小洞，這類(lèi)情況普通須要更換變送器外 克才干解決.?輸由旌旗燈號(hào)不波動(dòng)，這類(lèi)緣由是溫度源本領(lǐng)的緣 由，溫度源本領(lǐng)就是一個(gè)不波動(dòng)的溫度，如果是儀表 顯示不波動(dòng)，那就是儀表的抗干擾能力不強(qiáng)的緣由.?變送器輸生誤差大，這類(lèi)情況緣由就比較多，可能是 選用的溫度變送器的電阻絲分歧錯(cuò)誤導(dǎo)致量程錯(cuò)誤， 也有可以能是變送器由廠的時(shí)候沒(méi)有標(biāo)定好.工作道理：圖7溫度開(kāi)關(guān)溫度開(kāi)關(guān)是一種用雙金屬片作為感溫元件的溫度開(kāi)關(guān)，電器正常工作時(shí)，雙金屬片處于自在形態(tài)，觸點(diǎn)處于閉合 /斷 開(kāi)形態(tài)，當(dāng)溫度升高至動(dòng)作溫度值時(shí)，雙金屬元件受熱發(fā)生內(nèi)應(yīng)力而敏捷動(dòng)作，打開(kāi)/閉合觸點(diǎn)，切斷/接通電路， 從而起到熱呵護(hù)感化.當(dāng)漸度降到重定

17、溫度時(shí)觸點(diǎn)主動(dòng)閉合/斷開(kāi)，恢復(fù)正常工作形態(tài).安裝請(qǐng)求：1、采取接觸感溫式安裝時(shí)，應(yīng)使金屬蓋面貼緊被控器具的 安裝面，為確保感溫后果，應(yīng)在感溫概況涂上導(dǎo)熱硅脂或 其他功能類(lèi)似的導(dǎo)熱介質(zhì).2、安裝時(shí)不成把蓋面頂部壓塌、松動(dòng)或變形，以避免影響 功能.3、不克不及讓液體滲入控溫器內(nèi)部，不得使外殼由現(xiàn)裂 紋，不得隨意改變外接端子的外形.4、產(chǎn)品在不大于5A電流的電路中使用，應(yīng)選擇銅芯截面 為0. 51 mm 2導(dǎo)線連接；不大于10A電流的電路中使用，應(yīng) 選擇銅芯截面為0.751.5mm 2導(dǎo)線連接.5、產(chǎn)品應(yīng)在絕對(duì)濕度小于 90%,環(huán)境溫度40 c以下通 風(fēng)、潔凈、干燥、無(wú)腐蝕性氣體的倉(cāng)庫(kù)中存放.工作道

18、理：圖8光學(xué)、輻射式高溫計(jì)輻射高溫計(jì)是根據(jù)物體在全部波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射能量與其 溫度之間的函數(shù)關(guān)系設(shè)計(jì)制作的，用輻射感溫器作為一次 儀表，電子電位差計(jì)作為二次儀表，它屬于透鏡聚焦式感 溫器，具有鋁合金外殼，前部是物鏡，殼體內(nèi)裝有熱電堆 抵償光欄，在靠緊熱電堆的視場(chǎng)光欄上有一塊調(diào)檔板，檔 板的感化是調(diào)節(jié)照耀到熱電堆上的輻射能量，使產(chǎn)品具有 統(tǒng)一的分度值，在可拆卸的后蓋板上裝有目鏡，借以觀察 被測(cè)物體的影象.輻射感溫器把被測(cè)物體的輻射能，經(jīng)過(guò)透鏡聚焦在熱敏元 件上，熱敏元件把輻射能改變成電參數(shù)，由已知的熱電勢(shì) 與物體溫度之間的關(guān)系通過(guò)二次儀表測(cè)由熱電勢(shì)，顯示由 溫度值，這個(gè)溫度值須用物體的全輻射黑體系數(shù)予以校訂 或用粕銘10粕熱電偶直接拔由高溫鹽浴爐中配以直流電 位差計(jì)測(cè)量溫度，然后與儀表顯示溫度對(duì)比，用以校準(zhǔn)高 溫計(jì)測(cè)量溫度的精確程度.安裝請(qǐng)求：儀表為固定安裝式，感溫器可在 1080 C的環(huán)境下使用, 在環(huán)境溫度超由80 c或空氣介質(zhì)中含有水蒸汽，煙霧時(shí)可借助于水冷，通風(fēng)等輔助安裝來(lái)降低環(huán)境溫度，吹凈測(cè)量