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技術(shù)文章

英國Variohm溫度傳感器的選用注意事項(xiàng)

點(diǎn)擊次數(shù):123 發(fā)布時(shí)間:2025-3-12

英國Variohm溫度傳感器是指能感受溫度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是溫度測量儀表的核心部分,品種繁多。按測量方式可分為接觸式和非接觸式兩大類,按照傳感器材料及電子元件特性分為熱電阻和熱電偶兩類。
英國Variohm溫度傳感器的主要用途:
溫度是表征物體冷熱程度的物理量,是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中一個(gè)很重要而普遍的測量參數(shù)。溫度的測量及控制對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源、生產(chǎn)安全、促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到非常重要的作用。由于溫度測量的普遍性,溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中居*,約占50%。
英國Variohm溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。不少材料、元件的特性都隨溫度的變化而變化,所以能作溫度傳感器的材料相當(dāng)多。溫度傳感器隨溫度而引起物理參數(shù)變化的有:膨脹、電阻、電容、而電動(dòng)勢、磁性能、頻率、光學(xué)特性及熱噪聲等等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,新型溫度傳感器還會(huì)不斷涌現(xiàn)。
由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中溫度測量的范圍極寬,從零下幾到零上幾千度,而各種材料做成的英國Variohm溫度傳感器只能在一定的溫度范圍內(nèi)使用。
英國Variohm溫度傳感器與被測介質(zhì)的接觸方式分為兩大類:接觸式和非接觸式。接觸式溫度傳感器需要與被測介質(zhì)保持熱接觸,使兩者進(jìn)行充分的熱交換而達(dá)到同一溫度。這一類傳感器主要有電阻式、熱電偶、PN結(jié)溫度傳感器等。非接觸式溫度傳感器無需與被測介質(zhì)接觸,而是通過被測介質(zhì)的熱輻射或?qū)α鱾鞯綔囟葌鞲衅鳎赃_(dá)到測溫的目的。這一類傳感器主要有紅外測溫傳感器。這種測溫方法的主要特點(diǎn)是可以測量運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物質(zhì)的溫度(如慢速行使的火車的軸承溫度,旋轉(zhuǎn)著的水泥窯的溫度)及熱容量小的物體(如集成電路中的溫度分布)。
檢定裝置
英國Variohm溫度傳感器檢定規(guī)程:
1、《JJG229-2010工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程》
2、《JJG833-2007標(biāo)準(zhǔn)組鉑銠10-鉑熱電偶檢定規(guī)程》
3、《JJG141-2000工作用貴金屬熱電偶檢定規(guī)程》
4、《JJG351-1996工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程》
5、《JJG368-2000工作用銅-銅鎳熱電偶檢定規(guī)程》
英國Variohm溫度傳感器檢定標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)及指標(biāo):
1、測量準(zhǔn)確度:0.01級;分辨率0.1uV和0.1mΩ;
2、掃描開關(guān)寄生電勢:≤0.4μV;
3、溫度范圍: 水槽:(室溫+5~95)℃ 油槽:(95 ~ 300)℃ 低溫恒溫槽:(-80 ~ 100)℃ 高溫爐:(300~1200)℃;
4、控溫穩(wěn)定度:優(yōu)于0.01℃/10min(油槽、水槽、低溫恒溫槽);0.2℃/min(管式檢定爐);
5、總不確定度:熱電偶檢定,測量不確定度優(yōu)于0.7℃,重復(fù)性<0.25℃;熱電阻檢定測量不確定度優(yōu)于50mk,重復(fù)性<10mk;
6、檢定數(shù)量:一次可同時(shí)檢熱電偶(1-8)支,一次可同時(shí)檢同線制熱電阻(1-7)支;
7、工作電源:AC220V±10%,50Hz,并有良好保護(hù)接地;
8、高溫爐功率:約2KW;
9、恒溫槽功率:約2KW;
10、微機(jī)測控系統(tǒng)功率:<500。
英國Variohm溫度傳感器檢定裝置功能和特點(diǎn):
1、檢定K、E、J、N、B、S、R、T等多種型號的工作用熱電偶;
2、檢定Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各種工作用熱電阻,玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、雙金屬溫度計(jì);
3、多路低電勢自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),寄生電勢≤0.4μV;
4、控制1-4臺(tái)高溫爐;
5、溫場測試:可進(jìn)行檢定爐、油槽、水槽、低溫恒溫槽的溫場測試;
6、線制轉(zhuǎn)換:可進(jìn)行二線制、三線制、四線制電阻檢定;
7、軟件具有比對實(shí)驗(yàn)、重復(fù)性實(shí)驗(yàn)、溫場實(shí)驗(yàn)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)功能;
8、在Windows2000/XP以上平臺(tái),全中文界面,標(biāo)準(zhǔn)Windows操作系統(tǒng),方便快捷。可實(shí)現(xiàn):
1)設(shè)備自檢、查線;
2)屏幕顯示并保存控溫曲線≤0.4μV;
3)檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)采集;
4)自動(dòng)生成符合要求的檢定記錄;
5)自動(dòng)保存檢定結(jié)果,且不可人工更改;
6)查詢各種熱電偶、熱電阻分度表及其它幫助;
7)熱電偶、熱電阻所有歷史檢定數(shù)據(jù)、控溫曲線查詢 統(tǒng)計(jì)及計(jì)量的智能化管理功能。
英國Variohm溫度傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域:
溫度傳感器是zui早開發(fā),應(yīng)用zui廣的一類傳感器。溫度傳感器的*大大超過了其他的傳感器。從17世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測量。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼 開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成英國Variohm溫度傳感器。
兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,如在某點(diǎn)互相連接在一起,對這個(gè)連接點(diǎn)加熱,在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測量點(diǎn)的溫度有關(guān),和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn),如果測量這個(gè)電位差,再測出不 加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為“熱電偶"。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度 也各不相同。
英國Variohm溫度傳感器的安裝使用方法:
溫度傳感器在安裝和使用時(shí),應(yīng)當(dāng)注意以下事項(xiàng)方可保證*測量效果:
1、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等,換句話說,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準(zhǔn)確性;熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃;熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場,所以不應(yīng)把熱電偶和動(dòng)力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差;熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動(dòng)的區(qū)域內(nèi),當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時(shí),必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了,保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良,在高溫下更為嚴(yán)重,這不僅會(huì)引起熱電勢的損耗而且還會(huì)引入干擾,由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上。
3、熱惰性引入的誤差
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化,在進(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時(shí),甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測量滯后,用熱電偶檢測出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測量滯后越大,熱電偶波動(dòng)的振幅就越小,與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時(shí),儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小,但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測量溫度,應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比,與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比,如要減小時(shí)間常數(shù),除增加傳熱系數(shù)以外,zui有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測量中,使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應(yīng)及時(shí)校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時(shí),如保護(hù)管上有一層煤灰,塵埃附在上面,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo),這時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔,以減小誤差。
英國Variohm溫度傳感器的選用注意事項(xiàng):
1、被測對象的溫度是否需記錄、報(bào)警和自動(dòng)控制,是否需要遠(yuǎn)距離測量和傳送;
2、測溫范圍的大小和精度要求;
3、測溫元件大小是否適當(dāng);
4、在被測對象溫度隨時(shí)間變化的場合,測溫元件的滯后能否適應(yīng)測溫要求;
5、被測對象的環(huán)境條件對測溫元件是否有損害;
6、價(jià)格如保,使用是否方便。
英國Variohm溫度傳感器的工作原理:
金屬膨脹原理設(shè)計(jì)的傳感器
金屬在環(huán)境溫度變化后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的延伸,因此傳感器可以以不同方式對這種反應(yīng)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換。
雙金屬片式傳感器
雙金屬片由兩片不同膨脹系數(shù)的金屬貼在一起而組成,隨著溫度變化,材料A比另外一種金屬膨脹程度要高,引起金屬片彎曲。彎曲的曲率可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號。
雙金屬桿和金屬管傳感器
隨著溫度升高,金屬管(材料A)長度增加,而不膨脹鋼桿(金屬B)的長度并不增加,這樣由于位置的改變,金屬管的線性膨脹就可以進(jìn)行傳遞。反過來,這種線性膨脹可以轉(zhuǎn)換成一個(gè)輸出信號。
液體和氣體的變形曲線設(shè)計(jì)的傳感器
在溫度變化時(shí),液體和氣體同樣會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生體積的變化。
多種類型的結(jié)構(gòu)可以把這種膨脹的變化轉(zhuǎn)換成位置的變化,這樣產(chǎn)生位置的變化輸出(電位計(jì)、感應(yīng)偏差、擋流板等等)。
電阻傳感
金屬隨著溫度變化,其電阻值也發(fā)生變化。
對于不同金屬來說,溫度每變化一度,電阻值變化是不同的,而電阻值又可以直接作為輸出信號。
電阻共有兩種變化類型
正溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值增加
溫度降低 = 阻值減少
負(fù)溫度系數(shù)
溫度升高 = 阻值減少
溫度降低 = 阻值增加
熱電偶傳感
熱電偶由兩個(gè)不同材料的金屬線組成,在末端焊接在一起。再測出不加熱部位的環(huán)境溫度,就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體,所以稱之為熱電偶。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍,它們的靈敏度也各不相同。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí),輸出電位差的變化量。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言,這個(gè)數(shù)值大約在5~40微伏/℃之間。 
由于熱電偶英國Variohm溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān),用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性,這種細(xì)微的測溫元件有*的響應(yīng)速度,可以測量快速變化的過程。

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