八大常見溫度儀表工作原理及安裝注意事項

1、八大罕見溫度儀表工作道理及安裝留意事項！之楊若古蘭創(chuàng)作摘要：本文次要針對化工儀表經常使用的8大溫度儀表進行講解，從工作道理，到安裝請求，和產品選型和使用過 程中應當留意的成績，及儀表的構成，具體的論述了罕見 的8大溫度儀表，為儀表人在后期工作中提供理論和經驗 幫忙！工作道理：圖1雙金屬溫度計雙金屬溫度計的工作道理是利用二種分歧溫度膨脹系數的金屬，為提高測溫靈敏度，通常將金屬片制成螺旋卷外 形，當多層金屬片的溫度改變時，各層金屬膨脹或收縮量 不等，使得螺旋卷卷起或松開.因為螺旋卷的一端固定而另一端和一可以自在動彈的指針 相連，是以，當雙金屬片感受到溫度變更時，指針即可在 一圓形分度標尺上唆使由溫

2、度來 .這類儀表的測溫范圍普通在 80 c+500 C間，答應誤差均 為標尺量程的1.5%擺布.分類：普通雙金屬溫度計、耐震型雙金屬溫度計、電節(jié)點雙金屬 溫度計.按雙金屬溫度計指針盤與呵護管的連接方向可以把雙金屬 溫度計分成軸向型、徑向型、135 向型和萬向型四種軸向型雙金屬溫度計：指針盤與呵護管垂直連接徑向型雙金屬溫度計：指針盤與呵護管平行連接135 0向型雙金屬溫度計：指針盤與呵護管成 135 連接.萬向型雙金屬溫度計：指針盤與呵護管連接角度可任意 調整.選型與使用：在選用雙金屬溫度計時要充分考慮實際利用環(huán)境和請求， 如表盤直徑、精度等級、安裝固定方式、被測介質品種及 環(huán)境風險性等.除此以

3、外，還要看重性價比和保護工作量等 身分.此外，雙金屬溫度計在使用過程中應留意以下幾點：A、雙金屬溫度計呵護管浸入被測介質中長度必須大于感溫 元件的長度，普通浸入長度大于100mm,050 C量程的浸入長度大于150mm,以包管測量的精確性.B、各類雙金屬溫度計不宜用于測量關閉容器內介質的溫 度，帶電接點溫度計不宜在工作震撼較大的場合的控制回 路中使用.C、雙金屬溫度計在保管、使用安裝及運輸中，應防止碰撞 呵護管，切勿使呵護管曲折變型及將表當扳手使用D、溫度計在正常使用的情況下應予定期檢驗.普通以每隔六個月為好.電接點溫度計不答應在強烈震撼下工作，以避 免影響接點的可靠性.E、儀表經常工作的溫度

4、最好能在刻度范圍的1/32/3處.工作道理：圖2壓力式溫度計壓力式溫度計的道理是基于密閉測溫零碎內蒸發(fā)液體的飽 和蒸氣壓力和溫度之間的變更關系，而進行溫度測量的.當溫包感受到溫度變更時，密閉零碎內飽和蒸氣發(fā)生響應的 壓力，惹起彈性元件曲率的變更，使其自在端發(fā)生位移， 再由齒輪放大機構把位移變成唆使值 .構成及分類：壓力式溫度計由敏感元件溫包，傳壓毛細管和彈簧管壓力 表構成.?若給零碎充以氣體，如氮氣，稱為充氣式壓力式溫度 計，測溫上限可達 500 C,壓力與溫度的關系接近于線 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，測溫范 圍分別為 40 c200 c和 40

5、 c170 C,?若充以低沸點的液體，其飽和汽壓應隨被測溫度而 TOC o 1-5 h z 變，如丙酮，用于 50 C200 C .但因為飽和汽壓和飽 和汽溫呈非線性關系，故溫度計刻度是不均勻的.特點：必須將溫包全部浸入被測介質；毛細管最長不超由60m;儀表精度低，但使用簡便，而且抗震撼.工作道理：圖3電阻式溫度計熱電阻的測溫道理是基于導體或半導體的電阻值隨溫度變更而變更這一特性來測量溫度或者與溫度有關的參數絕大多數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.而大多數半導體材料具有負 的電阻溫度系數，即溫度越高電阻越小.構成材料請求：1、在測溫范圍內化學和物理功能波動

6、；2、復現(xiàn)性好；3、電阻溫度系數大，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、價格低廉.經常使用熱電阻原件：經常使用的熱電阻元件有：粕熱電阻、銅熱電阻、半導體 熱敏電阻.?粕熱電阻采取高純度粕絲繞制而成，具有測溫精度 高、功能波動、復現(xiàn)性好、抗氧化等長處，是以在基 準、實驗室和工業(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，所以需用套管呵護方可使用.粕絲純度是決定溫度 計精度的關鍵.粕絲純度越高其波動性越高、復現(xiàn)性越 好、測溫精度也越高.?銅熱電阻的電阻值與溫度近于呈線性關系，電阻溫度 系數也較大，且價格廉價

7、，所以在一些測量精度請求 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，故多用于測量 50150 C 溫度范圍.?半導體熱敏電阻長處：負電阻溫度系數大，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量點溫度或動態(tài)溫度.缺點：同種半導體熱敏電阻的電阻溫度特性分散性大， 非線性嚴重，元件功能不波動，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線來引由電阻 旌旗燈號的方式叫二線制，這類引線方法很簡單，但 因為連接導線必定存在引線電阻 R, R大小與導線的 材質和長度的身分有關，是以這類引線方式只適

8、用于 測量精度較低的場合?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為三線制，這類方式通常與 電橋配套使用，可以較好的清除引線電阻的影響，是 工業(yè)過程控制中的最經常使用的 .?四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式 稱為四線制，其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉換成電壓旌旗燈號 U,再通過另兩根引線把 U引至二次儀表.可見這類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.安裝請求：對熱電阻的安裝，應留意有益于測溫精確，平安可靠及維 修方便，而且不影響設備運轉和生產操縱.在選擇對熱電阻的安裝部位和拔由深度時要留意以下幾點：1、為了使熱電

9、阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換，應合理選擇測點地位，盡量防止在閥門，彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電阻.2、帶有呵護套管的熱電阻有傳熱和散熱損失，為了減少測量誤差，熱電偶和熱電阻應當有足夠的拔生深度：1）對于測量管道中間流體溫度的熱電阻，普通都應將其測量端拔生到管道中間處（垂直安裝或傾斜安裝）.如被測流體的 管道直徑是200毫米，那熱電阻拔由深度應選擇 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）， 為了減小呵護套對流體的阻力和防止呵護套在流體感化下發(fā)生斷裂，可采納呵護管淺插方式或采取熱套式熱電阻.淺插式的熱電阻呵護套管，其拔由主蒸汽管道的深度應不小于75mm；熱

10、套式熱電阻的尺度拔由深度為100mm.3）假如須要測量是煙道內煙氣的溫度，盡管煙道直徑為4m,熱電阻拔由深度 1m即可.4）當測量原件拔由深度超由 1m時，應盡可能垂直安裝，或 加裝支支持架和呵護套管.工作道理：圖4熱電偶溫度計兩種分歧成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接 合成回路，當接合點的溫度分歧時，在回路中就會發(fā)生電 動勢，這類景象稱為熱電效應，而這類電動勢稱為熱電勢.熱電偶就是利用這類道理進行溫度測量的，其中，直接用 作測量介質溫度的一端叫唱工作端（也稱為測量端），另 一端叫做冷端（也稱為抵償端）；冷端與顯示儀表或配套 儀表連接，顯示儀表會指由熱電偶所發(fā)生的熱電勢安裝請求：?首先

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

12、度計因為其抵償導線的材料硬度較 高，非常容易從接線柱離開形成斷路故障，是以要接 線良好不要過多碰動溫度計的接線并經常檢查，以獲 得精確的測量溫度.?熱電偶安裝時應放置在盡可能靠近所要測的溫度控制 點.為防止熱量沿熱電偶傳走或防止呵護管影響被測溫 度，熱電偶應浸入所測流體當中，深度至多為直徑的 10倍.當測量固體溫度時，熱電偶該當頂著該材料或與 該材料緊密接觸.為了使導熱誤差減至最小，應減小接 點附近的溫度梯度.?當用熱電偶測量管道中的氣體溫度時，如果管壁溫度 明顯地較高或較低，則熱電偶將對之輻射或接收熱 量，從而光鮮明顯改變被測溫度 .這時候，可以用一輻 射屏蔽罩來使其溫度接近氣體溫度，采取所

13、謂的屏罩 式熱電偶.?選擇測溫點時應具有代表性，例如測量管道中流體溫 度時，熱電偶的測量端應處于管道中流速最大處.普通來說，熱電偶的呵護套管末端應超由流速中間線.工作道理：圖5玻璃管液體溫度計玻璃液體溫度計采取熱脹冷縮效應的測溫道理：當溫度變 更時，玻璃球中的液體體積會發(fā)生膨脹或收縮，使進入毛 細管中的液柱高度發(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，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 增大測溫液的體積或減小毛細管的直徑.但增大測溫液的體 積，不容易于與被測物資取得熱平衡，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

14、管直徑則會使毛 細管不容易加工均勻，形成液柱上升不均勻，影響測量精 確性.是以，應取適當的靈敏度.另外，溫度表的靈敏度還與測溫液和玻璃的熱膨脹系數之 差有關，且成反比.普通均拔取熱膨脹系數較大的液體作為 測溫液，而玻璃的熱膨脹系數應盡可能的小.經常使用的測溫液有水銀和酒精.次要發(fā)生誤差的緣由：(1)零點永久位移(2)球部臨時變形(3)壓力變更(4)刻度禁絕確(5)讀數方法不精確(6)熱滯效應(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改變成電流旌 旗燈號，連接到二次儀表上，從而顯示由對應的溫度.溫度變送器采取

15、熱電偶、熱電阻作為測溫元件，從測溫元件輸 由旌旗燈號送到變送器模塊，經過穩(wěn)壓濾波、運算放大、非線性校訂、V/I轉換、恒流及反向呵護等電路處理后，轉 換成與溫度成線性關系的 420mA電流旌旗燈號輸生.安裝請求:1、安裝前，檢查配件是否齊全，緊固件有沒有松動，將天線擰緊.2、安裝時，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前蓋，如操縱人 員誤操縱后，嚴禁保管，斷電后從頭開啟即可.次要發(fā)生誤差的緣由：?被測介質溫度升高或者降低時變送器輸生沒有變更， 這類情況大多是溫度變送器密封的成績，可能是因為 溫度變送器沒有密封好或者是在焊接的時候不當心將 傳感器

16、焊了個小洞，這類情況普通須要更換變送器外 克才干解決.?輸由旌旗燈號不波動，這類緣由是溫度源本領的緣 由，溫度源本領就是一個不波動的溫度，如果是儀表 顯示不波動，那就是儀表的抗干擾能力不強的緣由.?變送器輸生誤差大，這類情況緣由就比較多，可能是 選用的溫度變送器的電阻絲分歧錯誤導致量程錯誤， 也有可以能是變送器由廠的時候沒有標定好.工作道理：圖7溫度開關溫度開關是一種用雙金屬片作為感溫元件的溫度開關，電器正常工作時，雙金屬片處于自在形態(tài)，觸點處于閉合 /斷 開形態(tài)，當溫度升高至動作溫度值時，雙金屬元件受熱發(fā)生內應力而敏捷動作，打開/閉合觸點，切斷/接通電路， 從而起到熱呵護感化.當漸度降到重定

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

18、理：圖8光學、輻射式高溫計輻射高溫計是根據物體在全部波長范圍內的輻射能量與其 溫度之間的函數關系設計制作的，用輻射感溫器作為一次 儀表，電子電位差計作為二次儀表，它屬于透鏡聚焦式感 溫器，具有鋁合金外殼，前部是物鏡，殼體內裝有熱電堆 抵償光欄，在靠緊熱電堆的視場光欄上有一塊調檔板，檔 板的感化是調節(jié)照耀到熱電堆上的輻射能量，使產品具有 統(tǒng)一的分度值，在可拆卸的后蓋板上裝有目鏡，借以觀察 被測物體的影象.輻射感溫器把被測物體的輻射能，經過透鏡聚焦在熱敏元 件上，熱敏元件把輻射能改變成電參數，由已知的熱電勢 與物體溫度之間的關系通過二次儀表測由熱電勢，顯示由 溫度值，這個溫度值須用物體的全輻射黑體系數予以校訂 或用粕銘10粕熱電偶直接拔由高溫鹽浴爐中配以直流電 位差計測量溫度，然后與儀表顯示溫度對比，用以校準高 溫計測量溫度的精確程度.安裝請求：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或空氣介質中含有水蒸汽，煙霧時可借助于水冷，通風等輔助安裝來降低環(huán)境溫度，吹凈測量