将热电偶固定在电路板上方法

将热电偶固定在电路板上方法
将热电偶固定在电路板上方法

将热电偶固定在电路板上,可以在焊接过程中监测重要的温度参数。固定方法有许多种。其目的是获得关于电路板组件关键位置的精确可靠的温度数据。热电偶的固定方法对数据质量的影响极大。

利用热电偶测量温度是一项精密、费时而艰苦的工作。热电偶的固定场所有时可能会限制安装方法的采用,从而使问题复杂化。例如,对于FR4板材、陶瓷或塑料元件等不可焊的表面,便不能采用高温焊接方法。在高密度电路板的元件密集区不能使用胶带固定,要穿过壳体上的小孔接触元件十分困难。然而,与其它方法,如热点或裂纹(crayon)、IR传感器、或估测等方法相比,热电偶仍具有较大的优势。

热电偶固定方法

为了从热电偶中获得可靠的数据,必须了解下面两个通用规则:

热电偶结必须与被监测表面进行直接、可靠的热接触,否则,在热电偶结与被测表面之间就会产生一不可知的热阻。这样,温度读数将更接近于热电偶周围材料的温度,而不是被测表面的温度。一个极端的例子是,当Kapton胶带在炉膛温度下松驰时,热电偶将脱离被测表面,开始测量周围空气的温度。

用于将热电偶结固定到被测表面的材料应最少。这种材料会增加直接传给热电偶结的热容量,以及与这种材料接触的被测表面的热绝缘性(insulation),这两种情况均会导致在炉温上升或下降时,热电偶的温度滞后于板表面的真实温度。当温度的变化率为2℃/s时,将滞后5℃至10℃,这意味着典型回流温度曲线上的温度峰值将大打折扣。

现在让我们讨论一下各种热电偶固定方法,这将有助于针对特定的应用场合选择最佳的方法,以获得最可靠的结果。

高温焊料

一般来说,需要至少含铅93%、熔点超过290℃的焊料,这样,焊料在回流焊时就不会熔化。这种焊料具有良好的导热性,有助于将误差减到最小,即使在热电偶结略微脱离电路板表面的情况下也是如此。它能提供很好的机械固定性能,适用于测试电路板(图1)。

图1:在0.025mm引脚间距元件(左)上的热电偶安装不良。大的焊球大大地增加了引脚的热容量。

另一方面,焊接需要相当的技巧与时间,来形成小的热电偶固定区,而不会使电路板、焊盘或元件过热或损坏。高温焊料即使采用活性助焊剂,润湿性与流动性也不好,使条件恶化。而且,要想彻底清除焊料,很难不破坏元件、焊点或焊盘。

再者,这种方法不能用于尚未经过回流的电路板,因为在热电偶固定时,它很可能会使元件发生移动。这种方法也不能用于将热电偶固定到不可焊的表面,如陶瓷与塑料元件,和FR4板。要在未经回流的细间距器件上使用焊料也很困难。

采用胶粘剂

胶粘剂的使用比高温焊料要容易一些。常用的胶粘剂通常可以分为两类,它们均可将热电偶固定到塑料、陶瓷元件以及FR4板等不可焊的表面。

一类是UV活化胶,它可在几秒钟内将热电偶固定,但只能工作于120℃左右的温度环境中。在回流焊温度峰值为210℃左右时,其固定性能不佳,因而常用于波峰焊。

由于其导热性较差,因此当胶粘剂活化后,应使热电偶结紧贴在被测表面(图2)。用小刀很容易剔除粘胶,但却会在FR4和深色元件表面留下一些易见的膜状痕迹。这里不能使用高效溶剂(如丙酮)清洗,因为这些溶剂同样会溶解塑料,造成电路板的损坏。

图2:如果在固定热电偶时使用过多的胶粘剂,将会产生不良的热传导。

专用的高温双组份环氧胶的耐温可达260℃,但在高温下的固化却需要数小时。这很不方便,特别是在需要快速诊断故障的情况下。环氧胶同样需要仔细地定位,以保证在整个固化过程中,热电偶都与被测表面保持接触。与UV活化胶类似,环氧胶也不能在不破坏电路板或元件的情况下被彻底清除。快速固化胶,如“5分钟”环氧胶,耐温为130℃。但这一温度太低,难以防止回流焊时的脱落。

胶粘带

高温胶粘带,如Kapton胶带,可在任何表面方便地使用。但是,必须预先装入热电偶结,使其与被测表面稳定接触。

注意,它的周围没有可导材料,即使结点只离开被测表面千分之一英寸,其测量温度也将主要是周围环境的温度,它在一定程度上受到热辐射的影响。你还可能发现,利用胶带在高密度区固定热电偶很困难,甚至不可能。一种行之有效的方法是,将热电偶导线弯成一个小钩子的形状(图3)(图4)。

图3:用胶带将线粘在钩的后面,使结点预先装在表面。

图4:加热后胶带松驰,使热电偶从引脚处翘起。

机械固定

下面两种常用的热电偶机械固定方法是极不相同的:纸夹(paper clip)固定法和镙钉固定法。

采用纸夹固定无疑是快捷而方便的,镙钉固定则坚固而可靠。两种方法均可反复承受炉子的温度,但只能用于对板子边缘进行监测。

线夹不能牢固而可靠地固定热电偶。如果在操作过程中不小心拉动线,就会导致热电偶移动。强力弹簧夹可将导线夹紧些,但其热容量和IR屏蔽(shadowing)效应会妨碍位于夹子内的板区的正常加热。

镙钉固定法显然会破坏电路板。而且,热容量和来自板背面或内部铜层的热传导会使温度显示失真。

机械式热电偶支撑器件具有以下优点:

可以很容易地夹在电路板的边缘,热电偶结点可以固定在电路板的任何位置,包括元件间的窄小空间。

弹簧张力使热电偶结点牢固地接触任何类型的表面。

低热容的热电偶结点可以快速响应温度的变化。

由于不需要焊接,因此不会破坏电路板,而且拆除仅需几秒钟。

结点直径小,容易通过元件外壳上的小孔来测量管芯(die)的温度。同样,可在BGA中心下面的电路板上钻一个小孔,以精确建立器件的回流温度曲线。

另外,最新的第三种方法是使用Temprobe,一种机械式热电偶支撑器件,能可靠地提供任何表面的温度(图5)。

图5:夹子使温度测量局限于电路板边缘。

获得精确读数

热电偶安装不当会影响温度曲线的精确性,并且可能会破坏电路板。有许多种交叉检验安装技术的方法,是将这些安装技术与一种可靠的“基准”进行比较。这些“基准”可以是一些“热点”(hot dot)——它们会在规定的温度下改变颜色,也可以是网格表面热电偶、精细焊接的热电偶、或者机械式热电偶支撑器件。

“热点”有一些缺陷。在93℃到127℃的范围内,通常按5℃至10℃的增量变化。它们覆盖面积很大,使区域内的热量吸收改变,特别是有一个产生较大辐射热的元件时。网格表面热电偶一般至少包括3.2cm▲2▲的区域,因此也会影响表面的热量吸收。

除机械热电偶固定方法之外,还有一种较好的选择,即用最少量的高温焊料,仔细地安装细线热电偶。二者均具有灵敏的热响应,且不会影响被测表面的热量吸收。

注意,在比较两种或多种热电偶安装方法时,一个基本条件是被附着材料的热特性应相同。理想的情况是将它们固定在同一块焊盘上。如果这一点不能满足,就应注意测试场所间的差异,如埋入的地平面(ground plane)和相邻的大型元器件等。所有这些都会导致这些场所的热响应不同。例如,当环境温度上升或下降时,一处可能领先或滞后于另一处。要验证这一点,可将热电偶交换并重新测试。如果所测温度曲线相同,说明测试场所的热响应相同,热电偶比较是有效的。

原装进口欧米茄牌--欧热电偶(炉温测试线)

热电偶是温度测量仪表中常用的测温元件,是由两种不同成分的导体两端接合成回路时,当两接合点热电偶温度不同时,就会在回路内产生热电流。如果热电偶的工作端与参比端存有温差时,显示仪表将会指示出热电偶产生的热电势所对应的温度值。热电偶的热电动热将随着测量端温度升高而增长,它的大小只与热电偶材料和两端的温度有关,与热电极的长度、直径无关。各种热电偶的外形常因需要而极不相同,但是它们的基本结构却大致相同,通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成,通常和显示仪表,记录仪表和电子调节器配套使用。

OMEGA 热电偶感温线 (包括各种K型 ,T型 , J型); 绝缘材料有: 聚四氟乙烯( 铁氟龙 ) ; 玻璃纤维 . OMEGA各种型号、规格热电偶、温控仪表、压力仪表、旋钮开关、流量计、流量表、快速接头、传感器、温控器等。

一、热电偶感温线型号(OMEGA)1000英尺/卷:

TT-K-30-SLE (K型)绝缘层耐最高温度:260℃线芯直径:2×φ0.255mm(OMEGA)

TT-T-30-SLE (T型)绝缘层耐最高温度:260℃线芯直径:2×φ0.255mm(OMEGA)

TT-K-36-SLE (K型)绝缘层耐最高温度:260℃线芯直径:2×φ0.127mm(OMEGA)

TT-J-30-SLE (J型)绝缘层耐最高温度:260℃线芯直径:2×φ0.255mm(OMEGA)

GG-K-36-SLE (K型)绝缘层耐最高温度:482℃线芯直径:2×φ0.127mm(OMEGA)

GG-K-30-SLE (K型)绝缘层耐最高温度:482℃线芯直径:2×φ0.255mm(OMEGA)

GG-J-30-SLE (J型)绝缘层耐最高温度:320℃线芯直径:2×φ0.255mm(OMEGA)

GG-K-24-SLE (K型)绝缘层耐最高温度:482℃线芯直径:2×φ0.5mm(OMEGA)

HH-K-24-SLE (K型)绝缘层耐最高温度:704℃线芯直径:2×φ0.5mm(OMEGA)

二、热电偶插头/插座:(OMEGA):

SMPW-K-M K型,公插,温度:-29℃~220℃,颜色:黄色.AL负/CH正美国OMEGA

热电偶插座 SMPW-K-F K型,母插,温度:-29℃~220℃,颜色:黄色.标准航空插美国OMEGA

热电偶插头 SMPW-T-M T型,公插,温度:-29℃~220℃,颜色:蓝色. 美国OMEGA

热电偶插头 SMPW-T-F T型,母插,温度:-29℃~220℃,颜色:蓝色. 美国OMEGA

热电偶插头 SMPW-J-M J型,公插,温度:-29℃~220℃,颜色:黑色. 美国OMEGA

热电偶插头 SMPW-J-F J型,母插,温度:-29℃~220℃,颜色:黑色. 美国OMEGA

热电偶插头 HMPW-K-M K型,高温公插,温度:-29℃~260℃,颜色:黄色.AL负/CH正,标准航空插头。

SMP-SC 长柄插头(可配用SMPW、SMP、HMPW、HMP系列各分度号的插头)

SWHCL 长柄插头(可配用SMPW、SMP、HMPW、HMP系列各分度号的插头)等等。

选项说明 :

(1) 插头本身

选择

SMP 代表玻璃纤维尼龙,没有窗口

SMPW 代表玻璃纤维尼龙,有窗口

HMP 代表液晶聚合物,没有窗口

HMPW 代表液晶聚合物,有窗口

(2) 热电偶分度号

选择

K 代表K型热电偶

J 代表J型热电偶

T 代表T型热电偶

E 代表E型热电偶

R/S 代表R/S型热电偶

G 代表G型热电偶

C for 代表C型热电偶

D 代表D型热电偶

U for 代表无补偿或B型热电偶

N 代表N型热电偶

(3) 连接器接触

选择

M 代表只有插头 Only

F 代表只有插座

MF 代表插头/插座对

请注意: 并非所有的组合都有效。

获得准确温度曲线之“怎样把热电偶线固定在测温板上

获得准确温度曲线之“怎样把热电偶线固定在测温板上”

机械固定

下面两种常用的热电偶线机械固定方法是极不相同的:纸夹(paper clip)固定法和镙钉固定法。

采用纸夹固定无疑是快捷而方便的,镙钉固定则坚固而可靠。两种方法均可反复承受炉子的温度,但只能用于对板子边缘进行监测。

线夹不能牢固而可靠地固定热电偶线。如果在操作过程中不小心拉动线,就会导致热电偶线移动。强力弹簧夹可将导线夹紧些,但其热容量和IR屏蔽(shadowing)效应会妨碍位于夹子内的板区的正常加热。

镙钉固定法显然会破坏电路板。而且,热容量和来自板背面或内部铜层的热传导会使温度显示失真。

机械式热电偶线支撑器件具有以下优点:

?可以很容易地夹在电路板的边缘,热电偶线结点可以固定在电路板的任何位置,包括元件间的窄小空间。

?弹簧张力使热电偶线结点牢固地接触任何类型的表面。

?低热容的热电偶线结点可以快速响应温度的变化。

?由于不需要焊接,因此不会破坏电路板,而且拆除仅需几秒钟。

?结点直径小,容易通过元件外壳上的小孔来测量管芯(die)的温度。同样,可在BGA中心下面的电路板上钻一个小孔,以精确建立器件的回流温度曲线。

另外,最新的第三种方法是使用Temprobe,一种机械式热电偶线支撑器件,能可靠地提供任何表面的温度(图5)。

图5:夹子使温度测量局限于电路板边缘。

?

?获得精确读数

热电阻热电偶温度传感器校准实验

湖南大学实验指导书 课程名称:实验类型: 实验名称:热电阻热电偶温度传感器校准实验 学生姓名:学号:专业: 指导老师:实验日期:年月日 一、实验目的 1.了解热电阻和热电偶温度计的测温原理 2.学会热电偶温度计的制作与校正方法 3.了解二线制、三线制和四线制热电阻温度测量的原理 4.掌握电位差计的原理和使用方法 5.了解数据自动采集的原理 6.应用误差分析理论于测温结果分析。 二、实验原理 1.热电阻 (1) 热电阻原理 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的,它不仅广泛应用于工业测温,而且被制成标准的基准仪。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0—630.74℃以内,电阻Rt与温度t 的关系为: Rt=R0(1+At+Bt2) R0系温度为0℃时的电阻,铂电阻内部引线方式有两线制,三线制,和四线制三种,两线制中引线电阻对测量的影响最大,用于测温精度不高的场合,三线制可以减小热电阻与测量仪之间连接导线的电阻因环境温度变化所引起的测量误差。四线制可以完全消除引线电阻对测量的影响,用与高精度温度检测。本实验是三线制连接,其中一端接二根引线主要是消除引线电阻对测量的影响。 (2) 热电阻的校验 热电阻的校验一般在实验室中进行,除标准铂电阻温度计需要作三定点,(水三相点,水沸点和锌凝固点)校验外,实验室和工业用的铂或铜电阻温度计的校验方法有采用比较法

热电偶安装手册(中英文)

WR系列热电偶 WR Series Thermocouple WZ系列热电阻 WR Series Thermocouple 使用安装手册Installation & Operation Manual 安徽天康(集团)股份有限公司Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd

目录 Index 1、概述General Description (1) 2、工作原理Operation Theory (1) 3、结构Configuration (2) 4、主要技术参数Main Technical Parameters (3) 5、安装及使用Installation & Operation (5) 6、可能发生的故障及维修Possible Troubles & Maintenance (7) 7、运输及储存Transportation & Storage (8) 8、订货须知Notices in Ordering (8) 9、型号命名Type Naming (9)

1、概述General Description 工业用热电偶作为温度测量和调节的传感器,通常与显示仪表等配套,以直接测量各种生产过程中-40~1600℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度; As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermocouple is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -40℃to 1600℃. 工业用热电阻作为温度测量和调节的传感器,通常与显示仪表等配套,以直接测量各种生产过程中-200~500℃液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。 As sensor for temperature measuring and regulation, industrial-purpose thermal resistance is usually connected with display meter and other meters to directly measure temperature of liquid, vapor, gas and solid surface ranging from -200℃to 500℃. 2、工作原理Operation Theory1 热电偶工作原理Operation Theory of Thermocouple 热电偶工作原理是基于两种不同成分的导体两端连接成回路,如两连接端温度不同,则在回路内产生热电流的物理现象。 热电偶由两根不同导线(热电极)A和B组成,它们的一端T1是互相焊接的,形成热电偶的测量端T1(也称工作端)。将它插入待测温度的介质中;而热电偶的另一端T0(参比端或自由端)则与显示仪表相连,如果热电偶的测量端与参比端存在温度差,则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。 热电偶的热电动势随着测量端温度的升高而增大,它的大小只与热电偶的材料和热电偶两端的温度有关,而与热电级的长度、直径无关。 Thermocouple is based on physical phenomenon that two conductor of different materials is connected to form return circuit, when temperature on both contact is different, it results in thermoelectric potential in return circuit. 热电阻工作原理Operation Theory of Thermal Resistance 热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的,热电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上,当被测介质有温度梯度时,则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。 制造热电阻的材料应具有以下特点:大的温度系数,大的电阻率,稳定的化学物理性能和良好的复现性等。在现有的各种纯金属中,铂、铜和镍是制造热电阻的最合适的材料。其中铂因具有易于提纯,在氧化性介质中具有高的稳定性以及良好的复现性等显著的优点,而成为制造热电阻的理想材料。 It is based on that temperature change of material results in change of its resistance. When resistance value changes, the working instrument will display relevant temperature. 3、结构Configuration 感温元件直径及材料Diameter & Material of Thermal Elements 热电偶Thermocouple

热电偶的检定方法

K分度号铠装热电偶校验方法: 1、经外观检查合格的新制热电偶,在检定示值前,应在最高检定点温度下,退火2 h 后,随炉冷却至250℃以下,使用中的热电偶不退火。 2、热电偶的测量端应处于检验炉最高温区中心;标准热电偶应与管式炉轴线位置一致。 3、检验炉炉口沿热电偶束周围,用绝缘耐火材料堵好。 4、检定顺序,由低温向高温逐步升温检定,炉温偏离检定点温度不应超过±5℃。 5、当炉温升到检定点温度,炉温变化小于0.2℃/min时,可以开始读取数据和测量信号。 6、读数应迅速准确,时间间隔应相近,测量读数不应小于4次,测量炉炉温度变化不大于±0.25℃。 7、测量时将所有测量数据填写在工作用热电偶检定记录表上(见附表) 8、详细请参见《JJG351--96工作用廉金属热电偶检验规程》。 在线取出热电偶操作方法 1、常温下直接取出热电偶即可。 2、高温下不能直接取出热电偶,高温下每取出10cm等待5分钟直至全部取出。 3、将取出的热电偶拿到校验炉进行校验,并把校验结果填入工作用热电偶检定记录表。 网带表面温度测量方法: 测量时网带上需无产品 1、把铠装热电偶端头用扎丝固定在网带中间,开动网带以正常速度前进。 2、向前行进2.5m后停止网带,在离铠装热电偶端头2m的位置再加扎丝固定后继续开启网 带前进。在后面可以视铠装热电偶行进情况在适当位置加扎丝固定。 3、当网带行进到氧化第一区位置时,停止网带5分钟待仪表显示数稳定后读出数据记录到 表格上,同时也读出该温区仪表显示值记录到表格。 4、按上面方法测量其它区温度并记录表格中。 5、测量完毕后抽出铠装热电偶和除去网带上残留的扎丝。

热电偶的检验

实验五:热电偶的检验 一、实验目的: 1.熟悉热电偶的原理、结构,掌握工业用热电偶的检定方法,并能对检定结果进行误差分析。 2.学会使用UJ-36型电位差计,了解电位差计的基本原理,能正确使用。 二、实验内容: 常用的热电偶检定方法是比较法,所谓比较法是将被校热电偶与比它高一级的标准热电偶直接比较进行分度的方法,此法—次可同时分度几支热电偶。其具体方法是:把被检定的热电偶和标准热电偶的测量端捆扎在一起,放在管式电路中高温恒温区内,为保证温度场的均匀,可先将热电偶的测量端放入有孔镍块的孔中,然后再一起放入管式电炉内。进行分度的温度点—般选在整百度点。在比较法中常用双极法、同名极法和微差法。 (一)双极法: 将标准热电偶和被校热电偶捆扎或分别放入镍块孔中臵于管式电炉瓷管的中心部位,用低阻电位差计分别测出标准热电偶和被校热电偶在恒温下各分度点的热电势,然后进行计算,求出分度偏差,再求出修正值。 偏差公式:t t t -=?' 式中:'t ——被校热电偶在某分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值从 分度表中查得的相应温度,t ——标准热电偶在同一分度点的热电势(参考端为0度)读数的算术平均值经修正后(对分度表修正)从分度表中查得的相应温度。 t ?--温度偏差值 修正值=-t ? [例:]在1000℃温度点上,被校K 型热电偶的热电势为40.595mv ,它的冷端温度为20℃,采用二等标准铂铑—铂热电偶测得的电势为9.587mv ,它的冷端温度为0℃,标准热电偶在1000℃时对分度表上的修正值0.023=-修e ?mv ,求被检K 型热电偶在1000℃时的偏差值和修正值。 (1)标准热电偶修正后的热电势及对应温度: E=E 偶+ 修 e ?=9.587+(-0.023)=9.564 从S 型分度表中查得9.564mv 相当于998℃;从K 型分度表上查得E(20,0)=0.798mv,故被校型热电偶当参考端为0℃时的热电势为: E(1000,0)=E(1000,20)+E(20,0)=40.595+0.798=41.393mv 再从K 型表中查得41.393mv 相当于' t =1003℃,于是该分度点的偏差为: 59981003'=-=-=?t t t ℃ 而修正值为5-=?-t ℃。

热电偶安装和插入深度要求详细说明

热电偶安装和插入深度要求详细说明 热电偶工业测量仪表的一种产生,它的测温范围广泛,它的连接方式多样,它的安装简单方便?热电偶作为主要测温手段,用途十分广泛,因而对固定装置和技术性能有多种要求,因此热电偶的固定装置分为六种:无固定装置式、螺纹式、固定法兰式、活动法兰式、活动法兰角尺形式、锥形保护管式六种。正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。 热电偶是由两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路,当两个接合点的温度不同时,在回路中就会产生电动势,这种现象称为热电效应,而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的,其中,直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端),另一端叫做冷端(也称为补偿端);冷端与显示仪表或配套仪表连接,显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。 热电偶安装要求:应注意有利于测温准确,安全可考及维修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要求,为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质 之间有充分的热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热电偶或热电阻. 带有保护套管的热电偶和热电阻有传热和散 热损失,为了减少测量误差,热电偶和热电阻应该有足够的 热电偶插入深度要求: (1)对于测量管道中心流体温度的热电偶,一般都应将其测量端插入到管道中心 处(垂直安装或倾斜安装).如被测流体的管道直径是200毫米,那热电偶或热电 阻插入深度应选择100毫米; (2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度),为了减小保护套对流 体的阻力和防止保护套在流体作用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热电偶.浅插式的热电偶保护套管,其插入主蒸汽管道的深度应不小于75mm;热套式热电偶的标准插入深度为100mm; (3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为4m,热电偶或热电阻插 入深度1 m即可. (4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装,或加装支撑架和保护套管.

热电偶的校验

实验一热电偶的校验 一、预习内容: 熟悉热电偶的测温原理及中间温度定律,掌握热电偶的校验方法。 二、实验目的: 1、了解工业用热电偶的结构及测量端的形状、特征。 2、学会正确使用校验中的仪器仪表。 3、掌握热电偶校验及数据处理方法。 三、实验基本原理: 热电偶使用一段时间后,测量端由于氧化腐蚀和高温下的再结晶等原因,其热电特性会发生变化,因而产生测量误差,为了确保热电偶测温精确度,必须对热电偶进行校验。 本实验采用比较法进行校验,将标准铂铑-铂热电偶与被校热电偶捆扎起来,放入管式加热炉中心,为了确保标准热电偶与被校热电偶的测量端的温度尽量相同,加热炉高温区域内放有钻孔的耐高温镍块套。 双极性比较法实验装置如图1所示。此方法直接测量标准热电偶与被校热电偶的热电势,通过比较、换算,最后确定被校热电偶的示值误差。 此方法的优点是测量直观,被校热电偶和标准热电偶可以是不同的类型;其缺点是对炉温的稳定性要求较高,为此,本实验附有一套炉温控制器,以稳定的检定炉内的温度,确保在一个温度校验点的测量时间内,检定炉内温度变化不超过±0.5℃。否则将带来较大的测量误差。 四、实验设备: 管式加热炉一台、炉温控制器一套、冰点恒温器一个、直流电位差计一台、标准热电偶和被校热电偶各一支、转换开关一个。 五、实验内容和实验步骤: 1、给管式加热炉通电。 2、将电子电位差计调零。将“K”拨至中间,将功能档放在×0.2档,若检流计 有偏差,调零。

3、K拨至标准,调节R P,将检流计调零。 4、送入电势信号,UJ-36“K”至“未知”,测出标准与被校热电偶的热电势。 5、从标准热电偶开始,依次测量被校热电偶的热电势值,测量顺序如下: 标准被校 标准被校 6、温度从200℃开始,每隔100℃设一个检测点,直到800℃,(检测时一定要 等到温度达到平衡时在读数)将一个温度校验点数据取完后,将炉温升到另 一个温度校验点,重复上述测量直到将各温度校验点测完为止。 六、实验数据处理及记录: 1、将所测量的数据记录在下表中,并画出曲线。室温:℃ 温度(℃)100℃200℃300℃400℃500℃600℃700℃800℃900℃被校热电偶 热电势(mv) 标准热电偶 热电势(mv) 2、双极性比较法误差计算表: 温度校验点 标准热电偶被校热电偶 误差(℃)热电势均值对应温度热电势均值对应温度 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃ 600℃ 700℃ 800℃ 900℃ 七、问题与思考: 1、被校热电偶在温度校验点的误差是否符合工业用热电偶允许误差的要求? 2、分析热电偶校验中产生误差的主要原因/如何克服? 3、用什么方法来检定炉温的稳定?

热电偶的安装方法

正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。安装不正确,热导率和时间滞后等误差,它们是热电偶在使用中的主要误差。 1、安装不当引入的误差 如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。 2、绝缘变差而引入的误差 如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上百度。 3、热惰性引入的误差 由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中,使用无保护套管的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及

温度传感器的结构和安装方法精编版

热电偶的结构 热电偶前端接合的形状有3种类型,如图2.5所示。可根据热电偶的类型、线径、使用温度,通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。 在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命,通常使用外加套管的方式。套管一般分为保护管型和铠装型。 1.带保护管的热电偶 是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时,还可以保持热电偶的机械强度。保护管有多种类型,常用的如下表所示。

氮化硅管 1400 1600 与碳化硅管大致相同,适用于熔融铝 Si3N4 2.铠装型热电偶 铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品,并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。由于其外径较细且容易弯曲,所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。此外,与带保护管的热电偶相比,其反应速度更为灵敏。铠装热电偶的套管外径范围较广,可以拉长加工为8.0mmф到0.5mmф的各种尺寸。芯线拉伸得越细,常用温度上限越低。如K型热电偶,套管外径0.5mmф的常用温度上限是600℃,8.0mmф的是1050℃。 热电阻的结构 如下图所示,热电阻的元件形状有3种,目前陶瓷封装型占主导地位。陶瓷封装型用于带保护管的热电阻以及铠装热电阻。陶瓷与玻璃封装型的铂线裸线直径为几十微米左右,云母板型的约为0.05mm。引线则使用比元件线粗很多的铂合金线。

热电阻元件的种类 带保护管的热电阻图例 温度传感器的安装方法 1. 安装实例和测量误差 热电偶和热电阻在设备中的安装方法和测量误差如下图所示。安装时要注意机械强度,特别是高温中保护管的变形。另外,为了避免保护管的热损失对元件温度的影响,需要考虑流向和保护管的外形、插入长度、保温、隔热等问题。

JJG1412000工作用贵金属热电偶检定规程

工作用贵金属热电偶检定规程 JJG 141—2000 目次 1 概述 2 技术要求 3 检定条件 4 检定方法 5 检定结果处理和检定周期 附录A 铂铑10-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录B 铂铑13-铂热电偶整百度和检定点的热电动势值及微分热电动势值 附录C 铂铑30-铂铑6热电偶整百度热电动势值及微分热电动势值 附录D 工作用贵金属热电偶(双极法)检定记录 附录E 工作用贵金属热电偶(同名极法)检定记录 附录F 工作用贵金属热电偶检定结果整理表 附录G 检定证书(背面)格式80工作用贵金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于700mm的Ⅰ、Ⅱ级工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂及长度不小于450mn的Ⅱ、Ⅲ级工作用铂铑30-铂铑6热电偶的首次检定、后续检定和使用中的检查。 1 概述 铂铑10-铂、铂铑13-铂和铂铑30-铂铑6热电偶是国际电工委员会(IEC)颁布的8种通用热电偶型号中的3种贵金属热电偶。 铂铑10-铂热电偶的正极名义成分含量为铂90%、铑10%;铂铑13-铂热电偶正极名义成分含量为铂87%、铑13%;负极均为纯铂。它们长期使用温度上限为1300℃,短期使用温度上限为1600℃。铂铑30-铂铑6热电偶正极名义成分含量为铂70%、铑30%;负极名义成分含量为铂94%、铑6%。长期使用温度上限为1600℃,短期使用温度上限为1700℃。热电偶两电极直径均为0.5-0.02mm。 2 技术要求 2.1热电偶参考端为0℃时的热电动势,对分度表的示值允许误差换算成温度时,铂铑10-铂、铂铑13-铂热电偶不得超过表1规定;铂铑30-铂铑6热电偶不得超过表2规定。 表1 注t为测量端温度。

热电偶校验作业指导书

DTPD #3 K121—2012 天津大唐国际盘山发电有限责任公司 #3机组A级检修2012-08-20实施

目次 1 范围 (1) 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 (1) 3 安全措施 (1) 4 备品备件准备 (1) 5 现场准备及工具 (1) 6 检修工序及质量标准 (2) 7 检修记录 (5)

工业用热电偶校验作业指导书 1 范围 本作业指导书规定了大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作涉及的技术资料和图纸、安全措施、备品备件、现场准备及工具、工序及质量标准和检修记录等相关的技术标准。 本指导书适用于大唐国际盘山发电厂工业用热电偶校验工作,工业用热电偶型号:K、E等,检修地点在温度实验室内。大修的项目为对工业用热电偶进行检查、校验,并对已发现的问题进行处理。 2 本指导书涉及的文件、技术资料和图纸 □JJF1001-1998中华人民共和国国家计量技术规范《通用计量术语及定义》 □DL/T774-2004《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》 □JJF 351-1996中华人民共和国国家计量检定规程《工作用廉金属热电偶》 □热工仪表及自动装置 3 安全措施 □作业组成员了解工业用热电偶校验的要点。 □作业组成员了解该工业用热电偶的运行状态。 □清点所有专用工具齐全,检查合适,试验可靠。所用计量标准器需检定合格且在有效期内。 □参加检修的人员必须熟悉本作业指导书,并能熟记熟背本次检修的检修项目,工艺质量标准等。 □参加本检修项目的人员必需安全持证上岗,并熟记本作业指导书的安全技术措施。 □准备好检修用的备品备件。 □高温试验要防止烫伤和火灾,同时高温时炭化的石棉绳会释放出有毒气体应注意通风。 □校验过程中,对标准器及被检仪表应轻拿轻放,防止较大震动和机械损伤。 □在自动检定过程中,不得随意中止自动检定系统的正常运行。 □送检的仪表上的标记应清晰保留,以防止回装时混乱。 4 备品备件准备 □工业用热电偶 1个 □绝缘胶布 1卷 □一次性手套 1袋 □镍硅丝 1卷 □长石英管 1个 5 现场准备及工具 5.1 现场准备 □环境温度为(20±5)℃,相对湿度为不大于80%。 □工业用热电偶所处环境应无影响输出稳定的温度波动。 □经检定合格且在有效期内的计量标准器具。 5.2 专用工具 □一字改锥(5mm、8mm)各1把 □十字改锥(5mm、8mm)各1把 □剥线钳 1把 □万用表 1个 □钢卷尺 1个

热电偶使用方法

文档说明:MAXIM6675是MAXIM公司推出的具有冷端补偿的单片K型热电偶数字转换器。本文主要介绍了MAX6675的特性和工作原理, 详细阐述了该芯片在铝水平温度测量仪中的应用,给出了与89C51单片机的接口电路和程序设计。 K型热电偶是工业生产中最常用的温度传感器,具有结构简单、制造容易、使用方便、测温范围宽等特点。目前,在以K型热电偶为测温元件的工业测温系统中,热电偶输出的热电势信号必须经过中间转换环节,才能输入基于单片机的嵌入式系统。中间转换环节包括信号放大、冷端补偿、线性化及数字化等几个部分,实际应用中,由于中间环节较多,调试较为困难,系统的抗干扰性能往往也不理想。在铝水平温度测量仪的研制中,我们采用了MAXIM公司新近推出的MAX6675,它是一个集成了热电偶放大器、冷端补偿、A/D转换器及SPI串口的热电偶放大器与数字转换器,可以直接与单片机接口,大大简化系统的设计,保证了温度测量的快速、准确。 1 MAX6675特性 1.1 特性 MAX6675是具有冷端补偿和A/D转换功能的单片集成K型热电偶变换器,测温范围0℃~1024℃,主要功能特点如下: ·直接将热电偶信号转换为数字信号 ·具有冷端补偿功能 ·简单的SPI串行接口与单片机通讯 ·12位A/D转换器、0.25℃分辨率 ·单一+5V的电源电压 ·热电偶断线检测 ·工作温度范围-20℃~+85℃ 1.2 引脚功能 MAX6675采用SO-8封装形式,有8个引脚,脚1(GND)接地,脚2(T-)接热电偶负极,脚3(T+)接热电偶正极,脚4(VCC)电源端,脚5(SCK)串行时钟输入端,脚6(CS)片选端,使能启动串行数据通讯,脚7(SO)串行数据输出端,脚8(NC)未用。在VCC和GND之间接0.1μF电容。 MAX6675的引脚如图1所示。 1.3 工作原理 MAX6675是一复杂的单片热电偶数字转换器,其内部结构如图2所示。主要包括:低噪声电压放大器A1、电压跟随器A2、冷端温度补偿二极管、基准电压源、12位AD 转换器、SPI串行接口、模拟开关及数字控制器。 其工作原理如下:K型热电偶产生的热电势,经过低噪声电压放大器A1和电压跟随器A2放大、缓冲后,得到热电势信号U1,再经过S4送至ADC。。对于K型热电偶,电压变化率为(41μV/℃),电压可由如下公式来近似热电偶的特性。 U1=(41μV/℃)×(T-T0) 上式中,U1为热电偶输出电压(mV),T是测量点温度;T0是周围温度。 在将温度电压值转换为相应的温度值之前,对热电偶的冷端温度进行补偿,冷端温度即是MAX6675周围温度与0℃实际参考值之间的差值。通过冷端温度补偿二极管,产生补偿电压U2经S4输入ADC转换器。 U2=(41μV/℃)×T0 在数字控制器的控制下,ADC首先将U1、U2转换成数字量,即获得输出电压U0的数据,该数据就代表测量点的实际温度值T。这就是MAX6675进行冷端温度补偿和测量温度的原理。

温度传感器的结构和安装方法

温度传感器的结构和安 装方法 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

热电偶的结构 热电偶前端接合的形状有3种类型,如图所示。可根据热电偶的类型、线径、使用温度,通过气焊、对焊、电阻焊、电弧焊、银焊等方法进行接合。 在工业应用中为了便于安装及延长热电偶的使用寿命,通常使用外加套管的方式。套管一般分为保护管型和铠装型。 1.带保护管的热电偶 是将热电偶的芯线以及绝缘管插入保护管使用的热电偶。保护管在防止芯线氧化、腐蚀的同时,还可以保持热电偶的机械强度。保护管有多种类型,常用的如下表所示。 材质 常用 温度℃最高使用 温度℃ 概要 金属保护管SUS304850950 适用于高温、酸性、碱性环境, 不适用于氧化性、还原性气体环境 SUS316850950比SUS304在高温中的耐蚀性好 SUS301S10001100Ni、Cr的含量高,耐热性强 SandviRP410501200 27Cr钢,适用于高温环境, 不适用于氧化性、还原性气体 Kanthal A-1 11001350Cr24%、%的耐热钢、在高温中机械强度高 镍铬合金11001250 Ni80%、Cr20%、适用于氧化环境,不适用于硫化、

还原性气体环境 非金属保护管石英管QT10001050抗热冲击性强,但机械强度低 陶瓷管 PT2 14001450氧化铝质,气密性优 高铝管 PT1 15001550同上,抗热冲击性弱 刚玉管 PT0 16001750高纯度铝管,抗热冲击性最弱 碳化硅管 SiC 1250 1550 1350 1600 抗热冲击性强,但气密性差 在双保护管的外管上使用 氮化硅管 Si3N4 14001600与碳化硅管大致相同,适用于熔融铝 2.铠装型热电偶 铠装热电偶的测量原理与带保护管的热电偶相同。它使用纤细的金属管(称为套管)作为上图中绝缘管(陶瓷)的替代品,并使用氧化镁(MgO)等粉末作为绝缘材料。由于其外径较细且容易弯曲,所以最适合用来测量物体背面与狭小空隙等处的温度。此外,与带保护管的热电偶相比,其反应速度更为灵敏。铠装热电偶的套管外径范围较广,可以拉长加工为ф到ф的各种尺寸。芯线拉伸得越细,常用温度上限越低。如K型热电偶,套管外径ф的常用温度上限是600℃,ф的是1050℃。 热电阻的结构

热电偶检定规程 Word 文档

热电偶检定规程 中华人民共和国国家计量检定规程 JJG351 96 工作用廉金属热电偶1996年8月23日批准1997年3 月1日实施 国家技术监督局

目录 一技术要求 二检定条件 三检定项目和检定方法 四检定结果处理和检定周期 附录 附录1 热电偶用补偿导线的检定方法 附录2 带补偿导线热电偶的检定方法 附录3 管式炉炉温温场测试方法 附录4 标准铂铑10—铂热电偶在0∽1300℃附范围内,整百度的热电动势和温度对照表编制方法表附录5 K、N、E、型热电偶热电动势允差表 附录6S、K、N、E、J、型热电偶整百度点,微分热点动势表附录7 S、K、N、E、J、型热电偶分度表 附录8 廉金属热电偶检定记录格式 附录9 检定证书(背面)格式

工作用廉金属JJ G351-96 热电偶检定规程代替JJ G351-84 本检定规程经国家技术监督局于1996 年8 月23 日批准,并自1997 年 3 月 1 日起施行。 归口单位:辽宁省技术监督局 起草单位:沈阳合金股份有限公司 上海合金厂 本规程技术条文由起草单位负责解释。 本规程主要起草人: 邵树成(沈阳合金股份有限公司) 王振华(上海合金厂) 参加起草人: 张家怡(沈阳市计量测试技术研究所) 任春岩(沈阳合金股份有限公司) 雷宗杰(天津德塔控制系统有限公司)

工作用廉金属热电偶检定规程 本规程适用于长度不小于750mm的新制造和使用中的分度号为K的镍铬-镍硅热电偶、分度号为N 的镍铬-镍硅热电偶、分度号为E 镍铬-铜镍热电偶、分度号为J的铁-铜镍热电偶(以下分别简称K、N、E、J、X型热电偶)在-40~ 1300℃范为内的检定。 一技术要求 1热电极的名义成分如表1规定。 表1 热电偶名称热电极名称极性名义成分(℅) 镍铬①正极Ni 90 Cr 10 镍铬-镍硅(铝)③ 镍铬负极Ni97 Si 3 镍铬硅正极Ni84.4 Cr14.2 Si1.4 镍铬硅-镍硅 镍铬负极Ni 95.6 Si 4.4 镍铬①正极Ni 90 Cr 10 镍铬-铜镍 铜镍②负极Fe 100 铁正极Fe 100 铁-铜镍 铜镍②负极Cu 55 Ni 45 注:①不同分度号两镍铬极不可互换; ②不同分度号两铜镍极不可互换; ③镍铬—镍硅采用镍铬—镍铝分度表。 2 不同等极热电偶在规定温度范围内,其允差应符合表2表定。 表2 热电偶名称分度号等级测量温度范围(℃ ) 允差① Ι―40~1100 ±1.5℃或±0.4℅t②镍铬—镍硅(铝) K Ⅱ―40~1300 ±2.5℃或±0.75℅t Ι―40~1100 ±1.5℃或±0.4℅t 镍铬硅—镍硅N Ⅱ―40~1300 ±2.5℃或±0.75℅t Ι―40~800 ±1.5℃或±0.4℅t 镍铬—铜镍E Ⅱ―40~900 ±2.5℃或±0.75℅t Ι―40~750 ±1.5℃或±0.4℅t 铁—铜镍J Ⅱ―40~750 ±2.5℃或±0.75℅t 注:①允差取大值;②t为测量端温度。

J型热电偶采集模块使用说明

J型热电偶采集模块使用说明 一.概述 8通道模拟量热电偶信号混合型采集模块,采用最新技术和进口原装芯片.具有精度高,性能稳定,抗干扰强,隔离,高速经济的特点,能在恶劣环境下运行. RS485接口,支持Modbus RTU ,DECON标准协议,停止位和波特率随意设置,是PLC控制系统扩展热电偶采集的最佳选择.可以直接连接PLC、DCS 以及国内外各种组态软件(亚控组态力控组态MCGS等等)。 二.技术指标 型号:TDAM7018 通道数: 8通道 信号类型:K,J,E,R,S,N,T,B,钨铼(2000多度)等型热电偶,通过软件设置各通讯输入类型 电流采集范围:±20mA, 0-20 mA, 4-20Ma 电压采集范围:±1000mV或±10V ±5V,±100mV,±500mV, ±1V 精度:0.1级 分辩率: 24位 扫描周期:100ms 采样频率:AD采样频率每通道1000次/秒,数据刷新3次/秒 通讯接口:RS485接口.光电隔离,ESD保护. 标准协议:MODBUS-RTU DECON协议 工作电源:9-36VDC 功耗: 1.0W 冷端补偿误差: <±1℃. 环境温度:温度-20~70℃ 相对湿度:≤85% RH 无凝结 通讯距离:1200米,可加中继延长 安装方式:DIN35mm标准导轨卡装或螺钉固定. 产品外观尺寸:100*70*26MM 含端子尺寸:120*70*26MM 三.功能和特点 z8路差分输入:提供高过压保护和传感器断线检测功能;抗干扰强隔离,高速经济,使用范围广. z采样频率: AD采样频率每通道1000次/秒,数据刷新3次/秒 z通讯接口: RS485接口. 隔离电压: 3000 VDC. z RS485通信: 光电隔离,ESD保护.通信部分电源隔离,信号采用高速光耦光电隔离,使通信更稳定可过压过流保护,TVS管保护,全方位保护通信芯片! z标准协议: 支持DCON和Modbus RTU协议,停止位和波特率随意设置,是PLC控制系统扩展模拟量或热电偶采集的最佳选择. z业界独创1: 采用PT1000作为冷端补偿,冷端补偿温度精度更高,性能更稳定,模块内置测温元件,自动完成热电偶冷端温度补偿; z业界独创2: 唯一能采2000多度的钨铼型热电偶 z热电偶输入过压保护:±220V. 输入阻抗: 20兆欧姆. z电源输入端: 具有直流滤波器功能,抗干扰能力强,适用于恶劣环境下运行.

正确安装热电偶

正确安装热电偶, 防止热处理设备温度显示超差 第一,在热处理炉中安装热电偶要考虑四要素(测量范围、准确度、温场分布、炉内气氛)。 第二,选定型号、分度号和相应材料保护套管的热电偶。应尽可能让热电偶工作端的温度代表被加热物的温度或使热电偶工作端处于有 代表性的均匀温场中。 第三,实施安装 1、箱式电阻炉热电偶的安装 ①热电偶不能安装在温场的死角区域,要方便更换和维修。一般安装在顶部中间后三分之一处,插入深度大于200mm,接近被加热零件的真实温度。安装热电偶的孔和热电偶保护管之间的空隙,一定要用绝缘物密封,以减小热电偶工作端的热交换,否则测出的实际温度较仪表显示温度偏低。 ②如果是盐炉,安装热电偶时,必须远离加热电极,以免影响测量准确度。 2、窖式加热炉热电偶的安装 ①热电偶同样不能安装在死角,保证方便更换的同时,一般安装在两侧中间后三分之一处,插入深度大于200mm,若插入深度大于1m 时,要选择垂直插入,并固定,否则影响仪表示值的准确。 ②设备上安装空隙,同样要密封。 3、井式炉热电偶的安装 ①根据井式炉底部温度偏低,上部温度不均勾特点,安装热电偶要尽 量对称或呈九十度夹角安装在腰部。

②如果是深井式炉,应安装二支或三支热电偶。 4、敞开式淬火炉或回火炉热电偶的安装 ①可用埋入式热电偶测量热处理介质的温度,300℃以下选择热电阻,300℃以上选择电偶。 ②外套管可选用石墨或氧化锆等耐腐蚀材料,内套管装两层,以保护热电偶。 第四,热电偶与控温仪表的连接 ①热电偶、补偿导线和测量仪表三者的极性要正极接正极,负极接负极。 ②补偿导线如遇动力电缆时,两者应交叉走线,避免平行,防止感应电流影响温度的显示。

热电偶的正确使用

热电偶的正确使用 2007-07-17 15:01 热电偶的正确使用 正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值,保证产品合格,而且还可节省热电偶的材料消耗,既节省资金又能保证产品质量。安装不正确,热导率和时间滞后等误差,它们是热电偶在使用中的主要误差。 1 安装不当引入的误差 如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等,换句话说,热电偶不应装在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少应为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性;热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃;热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场,所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差;热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内,当用热电偶测量管内气体温度时,必须使热电偶逆着流速方向安装,而且充分与气体接触。 2 绝缘变差而引入的误差 如热电偶绝缘了,保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良,在高温下更为严重,这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰,由此引起的误差有时可达上百度。 3 热惰性引入的误差 由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化,在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时,甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后,用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大,热电偶波动的振幅就越小,与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时,仪表显示的温度虽然波动很小,但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度,应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比,与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比,如要减小时间常数,除增加传热系数以外,最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中,通常采用导热性能好的材料,管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中,使用无保护套管的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及时校正及更换。 4 热阻误差 高温时,如保护管上有一层煤灰,尘埃附在上面,则热阻增加,阻碍热的传导,这时温度示值比被测温度的真值低。因此,应保持热电偶保护管外部的清洁,以减小误差 热电偶极性判断方法 2007-07-17 14:59

热电偶测量温度原理.

1、2两点的温度不同时,回路中就会产生热电势,因而?就有电流产生,电流表就会?发生偏转,这一现象称为热?电效应(塞贝克效应),产生的电势、电流分别叫热电?势、热电流。 热电偶温度计属于接触式温度测量仪表。是根据热电效应即塞贝克效应原理来测量温度的,是温度测量仪表中常用的测温元件。将不同材料的导体A、B接成闭合回路,接触测温点的一端称测量端,一端称参比端。若测量端和参比端所处温度t和t0 不同,则在回路的A、B之间就产生一热电势EAB(t,t0 ),这种现象称为塞贝克效应,即热电效应。EAB大小随导体A、B的材料和两端温度t和t0 而变,这种回路称为原型热电偶。在实际应用中,将A、B的一端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处,而将参比端分开,用导线接入显示仪表,并保持参比端接点温度t0稳定。显示仪表所测电势只随被测温度而t变化。 第一节热电偶的测温原理 在1821年德国医生塞贝克在实验中发现热电效应以来,经珀尔帖、汤姆逊以及开尔文等科学家的大量研究,热电效应理论得到了不断的发展,并日趋完善。热电偶是热电效应的具体应用之一,它在温度测量中得到了广泛的应用,热电偶具有结构简单、容易制造、使用方便和测量精度高等优点。可用于快速测温、点温测量和表面测量等,但是热电偶也存在着不足的地方,如使用的参考端温度必须恒定,否则将歪曲测量结果;在高温或长期使用中,因受被测介质或气氛的作用(如氧化、还原等)而发生劣化,降低使用寿命。尽管如此,热电偶仍在工业生产和科研活动中起着举足轻重的作用。下面我们从三个热电效应的阐述中来讨论热电偶的测温原理。 一、塞贝克效应和塞贝克电势 热电偶为什么能用来测量温度呢?这就是从热能和电能的相互转化的热电现象说起。在1821年,塞贝克通过实验发现一对异质金属A、B组成的闭合回路(如图1-1)中,如果对

热电偶维修作业指导书

热电偶维修作业指导书 一、编制目的:为了提高自控分公司仪表维护人员的技术水平, 在生产维护中能及时处理仪表故障,特编制此指导书。 二、适用范围:本作业指导书适用于自动化仪表专业班组维护 人员处理石油化工装置测温热电偶的各种故障,并提供安 全指导 三、热电偶测温基本原理和结构形式: 1.热电偶的测温原理: 图1-7.1热电偶工作原理图 如图1-7.1所示,将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路。当导体A和B的两个接点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一定大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。热电偶的一端将A、B两种导体焊在一起,置于温度为t的被测介质中,称为工作端;另一端称为自由端,放在温度为t0的恒定温度下。当工作端的被测介质温度发生变化时,热电

2006 势随之发生变化,将热电势送入显示仪表进行显示或记录,或送入微机进行处理,即可获得温度值。当组成热电偶的热电极的材料均匀时,其热电势的大小与热电极本身的长度和直径大小无关,只与热电极材料的成分及两端的温度有关。热电偶两端的热电势差可用下式表示: E t =e AB (t)-e AB (t 0) 式中: E t -----热电偶的热电势; e AB (t)-----温度为t 时工作端的热电势; e AB (t 0)-----温度为t 0时自由端的热电势; 2.热电偶 的结构(如 下图):

图1-7.2 1)普通型热电偶普通型热电偶按其安装时的连接型 式可分为固定螺纹连接、固定法兰连接、活动法兰连 接、无固定装置等多种形式。虽然它们的结构和外形 不尽相同,但其基本组成部分大致是一样的。通常都 是由热电极、绝缘材料、保护套管和接线盒等主要 部分组成。 2)铠装热电偶铠装热电偶是由热电偶丝、绝缘材料和 金属套管三者经拉伸加工而成的坚实组合体。它可以做 得很细、很长,在使用中可以随测量需要任意弯曲。套 管材料般为铜、不锈钢或镍基高温合金等。热电极与套 管之间填满了绝缘材料的粉末,常用的绝缘材料有氧化 镁、氧化铝等。铠装热电偶的主要特点是测量端热容量 小,动态响应快;机械强度高;挠性好,可安装在结构 复杂的装置上,因此已被广泛用在许多工业部门中。3.我厂常用三种热电偶分度号及补偿导线: 在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电偶连接端的温度不能超过100oC。我厂常用的热电偶有三种,如表1-7.1所示: 配用热电偶名称、分度号补偿导线正极补偿导线负极补偿导线在 100℃的热电 势mV 材料颜色材料颜色

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