鎧裝熱電偶

鎧裝熱電偶作為溫度測量傳感器，通常與溫度變送器、調節(jié)器及顯示儀表等配套使用，組成過程控制系統(tǒng)，用以直接測量或控制各種生產過程中0-1800℃范圍內的流體、蒸汽和氣體介質以及固體表面等溫度。鎧狀熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應時間快和堅固耐用等許多優(yōu)點，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣，作為測量溫度的傳感器，通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調節(jié)器配套使用。


內容簡介
鎧裝熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應時間快和堅固耐用等許多優(yōu)點，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣，作為測量溫度的傳感器，通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調節(jié)器配套使用，同時，亦可以作為裝配式熱電偶的感溫元件。它可以直接測量各種生產過程中從0℃~800℃范圍內的液體、蒸汽和其氣體介質以及固體表面的溫度。與裝配式熱電偶相比，鎧裝熱電偶具有可彎曲、耐高壓、熱響應時間短和堅固耐用等優(yōu)點。


工作原理
是兩種不同成份的導體兩端經焊接，形成回路，直接測溫端叫工作端，接線端子端叫冷端，也稱參比端。當工作端和參比端存在溫差時，就會在回路中產生熱電流，接上顯示儀表，儀表上就會指示出熱電偶所產生的熱電動勢的對應溫度值。鎧裝熱電偶的熱電動勢將隨著測量端溫度升高而增長，熱電動勢的大小只和熱電偶導體材質以及兩端溫差有關，和熱電極的長度、直徑無關。鎧裝熱電偶的結構原理是，是由導體、高絕緣氧化鎂、外套1Cr18Ni9Ti不銹鋼保護管，經多次一體拉制而成。鎧裝熱電偶產品主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結構，并配以各種安裝固定裝置組成。


特點
鎧裝熱電偶是溫度測量中應用泛的溫度器件，他的主要特點就是測溫范圍寬，性能比較穩(wěn)定，同時結構簡單，動態(tài)響應好，更能夠遠傳4-20mA電信號，便于自動控制和集中控制。熱電偶的測溫原理是基于熱電效應。將兩種不同的導體或半導體連接成閉合回路，當兩個接點處的溫度不同時，回路中將產生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應，又稱為塞貝克效應。閉合回路中產生的熱電勢有兩種電勢組成；溫差電勢和接觸電勢。溫差電勢是指同一導體的兩端因溫度不同而產生的電勢，不同的導體具有不同的電子密度，所以他們產生的電勢也不相同，而接觸電勢顧名思義就是指兩種不同的導體相接觸時，因為他們的電子密度不同所以產生一定的電子擴散，當他們達到一定的平衡后所形成的電勢，接觸電勢的大小取決于兩種不同導體的材料性質以及他們接觸點的溫度。


國際上應用的熱電偶具有一個標準規(guī)范，國際上規(guī)定熱電偶分為八個不同的分度，分別為B，R，S，K，N，E，J和T，其測量溫度的可測零下270攝氏度，可達1800攝氏度，其中B，R，S屬于鉑系列的熱電偶，由于鉑屬于貴重金屬，所以他們又被稱為貴金屬熱電偶而剩下的幾個則稱為廉價金屬熱電偶。熱電偶的結構有兩種，普通型和鎧裝型。普通性熱電偶一般由熱電極，絕緣管，保護套管和接線盒等部分組成，而鎧裝型熱電偶則是將熱電偶絲，絕緣材料和金屬保護套管三者組合裝配后，經過拉伸加工而成的一種堅實的組合體。但是熱電偶的電信號卻需要一種特殊的導線來進行傳遞，這種導線我們稱為補償導線。不同的熱電偶需要不同的補償導線，其主要作用就是與熱電偶連接，使熱電偶的參比端遠離電源，從而使參比端溫度穩(wěn)定。補償導線又分為補償型和延長型兩種，延長導線的化學成分與被補償?shù)臒犭娕枷嗤?，但是實際中，延長型的導線也并不是用和熱電偶相同材質的金屬，一般采用和熱電偶具有相同電子密度的導線代替。補償導線的與熱電偶的連線一般都是很明了，熱電偶的正極連接補償導線的紅色線，而負極則連接剩下的顏色。一般的補償導線的材質大部分都采用銅鎳合金。


溫度補償
由于鎧裝熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省鎧裝熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把鎧裝熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使鎧裝熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。 在使用鎧裝熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與鎧裝熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。


測溫原理
電偶是用兩種不同成份的導體焊接在一起，兩端溫度不同時，在回路中就會有熱電勢產生，因此勢電偶是通過測量電勢從而測量溫度的一種感溫原件，它是一種變換器，它能將溫度信號轉變?yōu)殡娦盘栐儆娠@示儀表顯示出來。
熱電偶測量溫度的基本原理是熱電效應，將兩種不同成份的金屬導體首尾相連接成閉合回路，如兩接點的溫度不等，則在回路中就會產生熱電動勢，形成熱電流，這就是熱電效應。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成，焊接的一端叫做測量端，未焊接的一端叫做參考端，參考端在使用時通常恒定在一定的溫度(如00C)當對測量端加熱時，在接點處有熱電勢產生。如參考端溫度恒定，其熱電勢的大小和方向只與兩種金屬材料的特性和測量端的溫度有關，而與勢電偶的精細和長短無關。當測量端的溫度改變后，勢電勢也隨之改變，并且溫度和熱電勢之間有一固定的函數(shù)關系，利用這個關系就可以測量溫度。
測量范圍


常用的溫度儀表有鎧裝熱電偶。
鎧裝熱電偶：測量500℃以上的高溫，火電廠種主蒸汽的溫度，過熱器管壁溫度，高溫煙氣溫度。特點：能測量高溫，性能穩(wěn)定，準確可靠、結構簡單、易于維護、便于信號的遠傳和實現(xiàn)多點切換測量。主要的型號：分度號：S或LB-3上限1300℃（短時1600℃）。B或LL-2上限1600℃（短時1800℃）K或EU-2上限1200℃（短時1300℃）T或CK上限-200～350℃（短時400℃）E或EA-2上限-200～900℃熱電阻：測量精度高、性能穩(wěn)定、靈敏度高、應用范圍廣、可遠距離策問、實現(xiàn)溫度自動控制和記錄。
鉑熱電阻，測溫650℃，Pt50,Pt100,銅電阻：50-150℃Cu50,Cu100。注意：自熱效應引起的誤差，Pt工作d電流為小于6mA，遲滯帶來的影響，熱容量大，充分的熱交換，測量才準確。安裝：安裝時，與被測介質形成逆流，至少成90° 分度號：S或LB-3上限1300℃（短時1600℃）。B或LL-2上限1600℃（短時1800℃）K或EU-2上限1200℃（短時1300℃）T或CK上限-200～350℃（短時400℃）E或EA-2上限-200～900℃：測量精度高 、性能穩(wěn)定、靈敏度高、應用范圍廣 、可遠距離策問、實現(xiàn)溫度自動控制和記錄。鉑，測溫650℃，Pt50,Pt100,銅電阻：

技術指標
不同材料和直徑鎧裝熱電偶型號、分度號及推薦使用溫度電極材料

鎧裝熱電偶熱響應時間在溫度出現(xiàn)階躍變化時，熱電偶的輸出值變化至相當于該階躍變化的某個規(guī)定百分數(shù)所需要的時間，稱為熱響應時間，用τ表示（取50%時用τ0.5表示）。 鎧裝熱電偶熱響應時間τ0.5（秒）
注：絕緣電阻用MΩ·m表示，即為常溫絕緣電阻與鎧裝偶長度的乘積。
例如：1000MΩ·m表示：1m長的試樣的絕緣電阻為
1000MΩ，10m長的試樣的絕緣電阻為100MΩ。
對于長度小于1m的鎧裝偶，按1m計算。
插座式接線盒和帶補償導線的鎧裝熱電偶不在此例。
測量范圍和準確度


形式
露端式： 熱響應時間短；適于測量發(fā)動機排氣等 要求響應快的溫度測量；機械強度較低。


接殼式 ：熱響應時間短；公稱壓力大（可達34MPa）;不適用于有電磁干擾的場合。
絕緣式 ：熱響應時間較前兩種長，使用壽命長；抗電磁干擾；在對熱響應時間無特殊要求的場合多采用此種形式。
分離式 ： 雙支，避免信號干擾，其特點同絕緣式。


區(qū)分方法
的工作原理是由兩種不同材質導體組成閉合回路，每當兩端存在溫度傳梯時，就會產生一個回路，而這個回路中就會有電流通過，而這時兩端之間就存在電能，而這個電能就叫熱電動勢，這就是的塞貝克效應(Seebeckeffect）。
兩種不同材質導體為熱電極，而這里，如果溫度高的那一端為正常的工作端，反之，溫度低的那一端就是自由端了，自由端通常的情況下，他是處于一個恒溫的狀態(tài)下的。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關系，制成熱電偶分度表；分度表是自由端溫度在0℃時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。
在熱電偶整個回路當中，如果接入第三種金屬材料時，而該材料兩個接點的溫度一樣的時候，熱電偶所產生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質的溫度。熱電偶測量溫度時要求其冷端（測量端為熱端，通過引線與測量電路連接的端稱為冷端）的溫度保持不變，其熱電勢大小才與測量溫度呈一定的比例關系。若測量時，冷端的（環(huán)境）溫度變化，將嚴重影響測量的準確性。在冷端采取一定措施補償由于冷端溫度變化造成的影響稱為熱電偶的冷端補償正常。與測量儀表連接用專用補償導線。
K型熱電偶是目前在500℃以上的測溫區(qū)用量的金屬熱電偶，其用量是其他金屬熱電偶的總和。今天我們就來了解一下鎧裝熱電偶怎么分正負極。
首先我們來了解什么是正負極。正極(KP)的名義化學成分為：Ni:Cr≈90:10,負極(KN)的化學成分為：Ni:Si≈97。負極材料具有鐵磁性,可以用于區(qū)分正負極.
K型熱電偶線性度好、熱電動勢較大，所以能用于氧化性、惰性氣氛中。但K型熱電偶不能直接在高溫下用于硫、還原性或還原、氧化交替的氣氛中和真空中，也不推薦用于弱氧化氣氛之中。它的正極為含鉻10%的鎳鉻合金(KP)，負極為含硅3%的鎳硅合金(KN)。因此，鎧裝熱電偶怎么分正負極呢？依據(jù)此特性，用磁鐵可以很方便地鑒別出鎧裝熱電偶的正負極了。
如果之上的方法，其他的熱電偶的正負極，也是非常的簡單的就能區(qū)分的。


安裝需知
1、壓塊安裝高度必須一致，通常在層面以上150~200mm處;
2、壓塊焊接要求用三面點焊，熱偶插入口不要點焊，側面點焊要注意別將止動螺絲給焊死了;
3、管道壁溫應該上下對稱安裝;
4、鎧裝熱電偶必須插入到位，止動螺絲緊到位;
5、鎧裝熱電偶引出建議使用小槽盒;
6、鎧裝熱電偶固定必須使用不銹鋼絲替代;
7、鎧裝熱電偶與爐墻接口處必須包扎，然后穿入自制的保護管引出;
8、為了預防鍋爐的沉降，建議使用過渡接線盒，然后再用補償導線連接至前置器;
9、爐墻與前置器的橋架或者保護管不應是封閉式的，要預防高熱流直接進前置器而損壞了里面的元件(天津電建就因為沒有注意，造成了前置器的損壞);
10、前置器安裝位置不能過遠，否則熱偶長度不夠;
11、接線應該正確，可靠。