温度传感器说明能介绍下吗?

温度传感器说明能介绍下吗?

2012-10-14 617

常用温度传感器一般分高品质热电偶高品质热电阻2大类

※ 高品质热电偶介绍说明

 

一、工作原理

高品质热电偶的工作原理是:两种不同的金属导体A和B一端焊接在一起作为测温端T0,一端(正负极)直接接在仪表(或通过补偿导线连接仪表)作为冷端T,当两端产生温差。如T0>T,在回路中就会产生热电动势(mV信号),再由仪表把热电动势转化为温度值显示出来。

高品质热电偶的热电动势将随着测温端温度升高而升高,热电动势的大小只与高品质热电偶导体材质(分度号)及两端温差有关,和高品质热电偶丝的长度、

直径无关。

 

二、结构原理

高品质热电偶按其结构原理分为两大类,即装配式和铠装式。装配式高品质热电偶探杆部分由含陶瓷绝缘的高品质热电偶丝(或含有机绝缘层的高品质热电偶线)与

保护管组装而成的,其特点是生产工艺简单,反应较慢。而铠装高品质热电偶是由高品质热电偶丝、绝缘氧化镁粉套保护管由机械经多次一体拉制而

成的,其具有能弯曲、热响应快等优点。不管哪种高品质热电偶都是管径越细反应速度越快。

三、各种分度号特性

①、镍铬-镍硅高品质热电偶(分度号为K
该种高品质热电偶的正极为含铬10%的镍铬合金,负极为含硅3%的镍硅合金,它的负极亲磁性强,它具有使用温度宽,热电电动势与温度的关系近似线性,价格较便宜,是目前用量最大的高品质热电偶。最高使用温度可达1300℃,适用于在氧化性及惰性气氛中连续使用,短期使用温度为1200℃,长期使用温度为1000℃。1000℃~1300℃高温稳定性较N型高品质热电偶差,在250℃~550℃范围内短期热循环稳定性不好,在室温至230℃范围内,尤其在磁场中使用常出现与时间无关的热电动势干扰。虽有以上缺点,但因时间问题,目前仍是最常用的高品质热电偶

②、镍铬硅-镍铬镁(分度号为N
这是一种新型镍基合金测温材料,在1300℃以下高温抗氧化性强,热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好,耐核辐照及耐低温性能好。在-200℃~1300℃范围内有全面取代其余四种普通高品质热电偶与部分替代S/R型高品质热电偶的趋势,长期使用温度为1200℃,短期为1300℃,特别是在1000℃~1300℃范围内使用寿命较K型有成倍提高。

③、铜-铜镍高品质热电偶(分度号为T
该种高品质热电偶的正极为纯铜,负极为铜镍合金(康铜)。其主要特点是在五种普通高品质热电偶中,它的准确度最高,热电极丝的均匀性好。使用范围是-200℃~+350℃,但因铜的热电极易被氧化,故在氧化性气氛中使用一般不能超过300℃,因此在-200℃~+300℃范围内测量精度要求高的场合可以使用此高品质热电偶

④、铁-铜镍高品质热电偶 (分度号为J
该种高品质热电偶的正极为纯铁,负极为铜镍合金(康铜)。它的特点是价格便宜,既可用于氧化性气氛(使用上限为750℃),也可用于还原性气氛(使用上限为950℃),耐H2及CO气体腐蚀,在含碳或铁的条件下使用也很稳定,多用于化工厂,但在高温(540℃)含硫的气氛中使用,铁热电极易生锈。

⑤、镍铬-铜镍高品质热电偶(分度号为E
该种高品质热电偶的正极为镍铬合金,负极为铜镍合金。它最大的特点是五种普通高品质热电偶中其热电动率最大,即灵敏度最高。在要求灵敏度高、热导率低,可容许大电阻的条件下常常选用.适宜在-250℃~+870℃范围内的氧化或惰性气氛中使用,尤其适宜在0℃以下使用,且湿度大的情况下较其它高品质热电偶耐腐蚀。

⑥、铂铑10-铂铑高品质热电偶(分度号为S
该种高品质热电偶正极为含铑10%的铂铑合金,负极为纯铂。它的特点是热电性能稳定,抗氧化性强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用。长期使用温度为1400℃,短期(2个小时)使用温度为1600℃,在所有的高品质热电偶中它的准确度等级最高,通常作为标准或作为测量高温的高品质热电偶,但它的缺点是价格昂贵,机械强度较低。不适合在还原性气氛或含金属蒸气的条件下使用。

⑦、铂铑13%-铂高品质热电偶(分度号为R)
该种高品质热电偶正极含铑13%的铂铑合金,负极为纯铂。同S型高品质热电偶相比热电动热率大15%左右,其它性能几乎完全相同,长期使用温度也是1400℃。

⑧、铂铑30-铂铑6(分度号为B)
该种高品质热电偶正极为含铑30%的铂铑合金,负极为含铑6%的铂铑合金,因两极均为铂铑合金,故简称双铂铑高品质热电偶。长期使用温度为1600℃,短期(2个小时)使用温度为1800℃。在室温下热电动势极小,故在测量时一般不用补偿导线。适宜在氧化性或中性气氛中使用,也可以在真空条件下短期使用。即使在还原性气氛下使用,其寿命也是R或S型高品质热电偶的10~20倍。

 

 

 

 

标准高品质热电偶的测量精度
  T 型 K、N、J、E 型 R、S 型 B 型
Ⅰ 级精度允差 -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 级精度允差 -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"为实际测量值,例如T型Ⅰ级测300℃时允许最大误差是±(0.004×300℃)=±1.2℃。
允差,指的是允许的最大误差,不是真正误差,我司产品的误差值大部份远低于最大误差。
③ K、N型高品质热电偶Ⅰ级精度最高只能到1000℃,Ⅱ级最高只能到1200℃。

 

 

 

 

 

高品质热电阻介绍说明

 

一、工作原理

高品质热电阻是利用导体或半导体(感温元件)的电阻值随温度的变化而变化的原理来测温的,按其感温元件材料不同分为铂高品质热电阻、铜高品质热电阻、镍高品质热电阻,但后两种非常少用,在这里不作介绍。铂高品质热电阻按其在0℃时的电阻值不同分为五种分度号:PT100、PT10、PT20、PT500、PT1000;但在工业上大部份都是用PT100的,其它四种为一些特殊场合使用,PT100指的是0℃时电阻值为100Ω的铂高品质热电阻。PT100铂高品质热电阻元件的测温范围是-200℃~+850℃,常用是-200℃~+650℃。(做成完整产品时能测多高温度还要看引线、绝缘层以及保护管的耐温范围)。

 

二、结构原理

高品质热电阻按其结构原理不同分为两大类:装配式、铠装式。装配式高品质热电阻由感温元件焊接低电阻引线套陶瓷绝缘(或含绝缘层的铜芯线)与保护管组装而成。其特点:生产工艺较简单、反应慢、机械强度低,而铠装式高品质热电阻是将感温元件装入经压制密实的氧化镁粉绝缘、有内引线的金属套管内,焊接感温元件与内引线后,再将装有感温元件的金属套管端头填充、焊封成坚实整体的高品质热电阻高品质热电阻的引线有两线制、三线制、四线制三种,两线制配线简单、设计费用低,但会增加引线电阻的附加误差,很少用。三线制可以消除内引线电阻的影响,大部份采用这种方式。四线制一般用于高精度测量,此种引线方式不仅可消除内引线电阻,而且消除连接导线电阻的影响。

 

 

 

 

 

PT100高品质热电阻的测量精度
PT100 A级精度允差
±(0.15±0.002·t)
B级精度允差
±(0.30±0.005·t)
注:t为实际测量值
注:①A级的允许偏差不适用于t>650℃的温度范围,不适合采用二线制的铂高品质热电阻
   ②允差,指的是允许的最大误差,不是真正误差,我司产品的误差值大部份远低于最大误差

 

 

 

高品质热电偶/高品质热电阻常用螺纹

一、产品简介

目前高品质热电偶的常用螺纹的有五种类型:55°锥管螺纹(PT)、55°管螺纹(PF)、60°公制螺纹(M)、60°英制螺纹(UNC)、60°美标锥管螺纹(NPT),其中PT锥管螺纹、PF管螺纹与M公制螺纹比较常用。PT锥管螺纹与PF管螺纹用同一个规格表,差别在于PT螺纹是有锥度的,而PF螺纹是没有锥度的。PT锥管螺纹也叫用螺纹密封的管螺纹(有些 也用R或ZG表示),PF管螺纹也叫非螺纹密封的管螺纹(有些也用G表示)。M公制螺纹也叫米制普通螺纹,UNC英制螺纹相当于英寸制普通螺纹,NPT锥管螺纹也叫美国标准锥管螺纹。以下为四种比较常用螺纹规格表:

 

二、管螺纹

锥管螺纹 管螺纹 螺纹大径D 每英寸牙数N 螺距P 可适用的管径
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:实际使用过程中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、公制螺纹

公称直径
D
螺距P   公称直径
D
螺距P
粗牙 细牙 粗牙 细牙
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
公制螺纹用M表示,螺距为粗牙的,螺距可以省略不标,而螺距为细牙的必须标注,如:M6和M6×0.75,M6是螺距为1的螺纹,M6×0.75是螺距0.75的螺纹,高品质热电偶常用螺纹有M6、M8、M12×1.5、M16×1.5、M20×1.5、M27×2、M33×2。

 

四、英制螺纹

公称中径(大径) 螺距   公称中径(大径) 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

 

 

高品质热电偶/高品质热电阻保护管

一、金属保护管

材 质 特 性
奥氏体
不锈钢
304型 18Cr8Ni不锈钢。耐热耐蚀性能优良,在氧化气氛下,可用到900℃。由于渗碳作用,致使其抗蚀能力降低,使用温度降为430℃~540℃。在-185℃~790℃范围内,有良好的机械强度。
主要用于化工、食品、塑料、石油工业。它是一种典型的高品质热电偶保护管材料,有80%以上的高品质热电偶采用此保护管。抗硫、抗还原性能差。
310S型 25Cr-20Ni不锈钢。含镍、铬高,耐热性能优良,抗硫能力低,在氧化气氛下,可用至1150℃。主要用于发电厂锅炉,可达980℃。
316型 18Cr-12Ni-Mo不锈钢。含钼,在氧化气氛下可用到930℃。适用范围与304型相同。耐热、耐酸、碱浸蚀性能优良。
347型 18Cr-9Ni-Nb-Fe不锈钢。常用温度900℃。因加Nb,抗晶界腐蚀性强。
铁素体
耐热钢
446型 在氧化性气氛下使用温度为1090℃,具有优异的耐高温腐蚀及抗氧化能力。主要适用于淬火炉、氮化炉和退火炉,盐浴及铅、锡、巴氏合金熔体,含硫气氛。还可用于均热炉、锌熔炉、废气锅炉、水泥窑出口、沥青混合煅烧炉、玻璃窑烟道等。不适于含碳气氛。
镍基变形
高温合金
GH3030 化学成分(质量分数,%)为19~22Cr、0.15~0.35Ti,余Ni。具有优良的抗腐蚀及抗氧化性能,良好的工艺性能与满意的焊接性能,常用温度为1150℃。
化学成分类同于美国Inconel 600。
GH3039 化学成份(质量分数,%)为18~22Cr、1.8~2.3Mo、0.9~1.3Nb、0。3Fe,余Ni。加入Mo、Nb等元素进行固熔强化,在800℃以下具有足够的持久强度和冷热疲劳性能。常用温度为1150℃。
GH747 具有良好的高温抗氧化性能及高温强度。
因科内尔
耐热耐蚀
合金
(Ni-Cr-Fe)
(Inconel)
600型 在氧化性气氛下可用至1150℃,在还原性气氛下最高使用温度降至1040℃。在含硫气氛下,使用温度不能超过540℃。主要用于渗碳炉、退火炉、盐浴炉、高炉热风管、余热锅炉、矿石焙烧炉、水泥窑排烟道、煅烧炉、玻璃窑烟道管。
601型 其用途与600型相同,但高温下抗氧化、抗硫腐蚀能力强,使用温度可1260℃。
800型 在氧化性气氛下,可用至1090℃,与600型相似,但不适用于氮化炉、氢氧化物熔体。抗硫腐蚀能力超过600型。

 

二、非金属保护管

材 质 特 性
石 英 使用温度可达1090℃,热膨胀系数小,耐热冲击性能强,响应速度快,耐酸性能好,耐碱性能差,可透过氢及还原性气体。用于金、银熔体或高温火焰测量。
莫来石
(3Al O ·2SiO )
使用温度可达1510℃,机械强度低,耐热冲击性较强,在BaCl 熔盐中可用到1290℃,耐熔融金属及可燃性气体腐蚀,耐金属氧化物及碱腐蚀性能差,应垂直安装。水平安放时,要有支撑。适用于高温陶瓷、热处理及玻璃行业。
氧化铝
(质量分数为96%)
使用温度可达1760℃,机械强度、耐热冲击性中等。可用于真空感应炉。其他用途同莫来石。
刚 玉
Al O 质量分数为99.5%)
在有支撑的条件下,使用温度可达1870℃,耐熔融金属腐蚀,气密性好,耐热冲击性能较差。适用于高温加热炉及各种耐火材料炉窑等。
碳化硅 耐化学腐蚀性能好,热导率大,高温下变成导体。因气密性不好,使用时要加不透气的内保护管构成复合管。高温氮化是影响寿命的主要问题。可用于玻璃熔体、高炉渣及有色金属熔体。
氮化硅 使用温度为1000℃,耐酸式盐腐蚀,耐热冲击性优异,机械强度低。耐有色金属腐蚀。如:铝、黄铜、铅、锡、锌,还可用于化工企业及盐浴炉。
氧化锆 使用温度为1900℃,在高温下成为导体。耐碱、碱性渣及特殊的玻璃熔体腐蚀。
硼化锆 使用温度为1600℃,气密性好,良好的导热、导电性能和化学稳定性,耐热冲击性较纯氧化物有所改善。
氧化镁 在空气中到1700℃仍很稳定,高温下,蒸气压大,在还原性气氛中,使用温度要低于1700℃,1800℃以上受卤素及含硫气氛腐蚀,耐金属熔体腐蚀性能较氧化铝差。
二硅化钼 使用温度为1600℃,抗氧化、耐高温、耐热冲击、气密性好。在还原性气氛及腐蚀介质中,亦具有较高的化学稳定性。
石墨 常用温度为1500℃,最高可达2300℃,耐高温、耐热冲击性能良好、易氧化。在碱性腐蚀介质中,亦有良好的稳定性。

 

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