pt100热电偶,pt100铂热电阻
虽然热电偶在测量物体温度方面与热电阻具有相同的功能,但它们的原理和特性是不同的。
1.热电偶分为B、R、S、K、N、E、J、t八个不同的等级,测量温度最低可达零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度。其中B、R、S属于铂系热电偶。因为铂是贵金属,所以它们也叫贵金属热电偶,剩下的叫廉价金属热电偶。
2.通常,PT100、PT10、CU50和CU100用于热阻。铂热电阻的测温范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻的测温范围为零下40-140摄氏度。3.应用温度范围不同:300度以下一般用热电阻,300度以上一般用热电偶;4.材料不同:热电阻一般采用纯金属电阻丝,热电偶一般采用两种不同材料的合金;5.信号不同:热电阻是被测温度对应的电阻值,热电偶是被测温度对应的毫伏信号;6.接线(补偿)方式不同:热电偶需要专用的两线补偿线引出信号,热电阻通常需要三根铜线。
热电偶是工业中最常用的温度检测元件之一。其优点是:
测量精度高。由于热电偶与被测对象直接接触,所以不受中间介质的影响。
测量范围宽。常用的热电偶可以连续测量-50到1600,一些特殊的热电偶可以测量低至-269(如Au-Fe-Ni-Cr),高至2800(如W-Re)。
结构简单,使用方便。热电偶通常由两种不同的金属线组成,不受大小和开头的限制,外面有保护套,使用起来非常方便。
1.热电偶测温的基本原理
不同材料的两个导体或半导体A和B焊接在一起形成闭合电路。当导体A和B的两个附着点1和2之间存在温差时,它们之间就会产生电动势,从而在回路中形成同量级的电流。这种现象被称为热电效应。热电偶利用这种效应来工作。
2.热电偶的类型和结构形式
(1)热电偶的类型
常用的热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶。使用的标准热电偶是指热电势与温度的关系、允许误差和统一的标准分度表在国家标准中有规定的热电偶,可选用其配套的显示仪表。非标准化热电偶在范围或量级上都不如标准化热电偶,一般没有统一的刻度,主要用于一些特殊场合的测量。
自1988年1月1日起,所有热电偶和热电阻均按IEC国际标准生产,S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶被指定为我国统一设计热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠稳定的工作,其结构要求如下:
热电偶的两个热电极焊接必须牢固;
两个热电极应绝缘良好,防止短路;
补偿线与热电偶自由端的连接应方便可靠;
保护套应能保证热电极与有害介质完全隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿
由于热电偶的材料一般比较昂贵(尤其是使用昂贵的金属时),而且测温点与仪表的距离很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿线将热电偶的冷端(自由端)延伸到温度相对稳定的控制室,连接到仪表端子上。必须指出的是,热电偶补偿线仅用于延伸热电极,并将热电偶的冷端移动到控制室中的仪表终端。它本身不能消除冷端温度变化对温度测量的影响
根据测温方法,测温仪表可分为接触式和非接触式。总的来说,接触式温度计简单可靠,测量精度高。但由于测温元件与被测介质需要充分的热相互作用,传感器达到热平衡需要一定的时间,因此存在测温延迟的现象,同时由于耐高温材料的限制,无法应用于非常高的温度测量。非接触式仪器测温是通过热辐射原理来测量温度的。测温元件不需要与被测介质接触,所以测温范围宽,不受测温上限的限制,不会破坏被测对象的温度场。一般反应速度比较快。但由于发射率、测量距离、烟尘、水分等外界因素的影响,测量误差较大。
热电阻的应用原理
热电阻是中低温地区最常用的温度检测器。其主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂电阻的测量精度最高。它不仅广泛应用于工业温度测量,还被制成标准参考仪器。
1.热电阻测温原理及材料
热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度升高而增大的特性。热敏电阻大多采用纯金属材料制成,目前应用最广泛的是铂和铜。此外,诸如Dian、Ni、Mn和Rh的材料已经被用于制造热电阻。
2.热阻结构
(1)精通型热电阻
从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制,
(2)铠装热电阻
铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
(3)端面热电阻
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型热电阻
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。
3.热电阻测温系统的组成
热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪表等组成。必须注意以下两点:
①热电阻和显示仪表的分度号必须一致
②为了消除连接导线电阻变化的影响,必须采用三线制接法
(2)铠装热电阻
铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。
与普通型热电阻相比,它有下列优点:①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小;②机械性能好、耐振,抗冲击;③能弯曲,便于安装④使用寿命长。
(3)端面热电阻
端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面,它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
(4)隔爆型热电阻
隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻值,为此更换新的电阻体为好,若采用焊接修理,焊后要校验合格后才能使用。