工业常用测温元件
三类常用的温度传感器
温度传感器对于环境温度的测量非常准确,广泛应用于农业、工业、车间、库房等场所。
对于温度传感器的种类非常多,不同的感温元件不同的型号,在国内比较常用的温度传感器型号有哪些呢,下面九纯健为大家简单介绍一下常用的温度传感器。
通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。
1:铂热电阻温度传感器
铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。
利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。
可测温度:温度范围在-200摄氏度到150摄氏度,-50摄氏度到850度。
主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。
2:热电偶温度传感器
热电偶温度传感器主要是通过两根不同的金属材料焊接在一起的,主要温度发生改变,那么两端就会有不同的电势产生,通过电势的变化来得出相应的温度变化。
可测温度:最高达到2300度,在高温段比较准用的K 型正级
3:热敏电阻
由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度最高的温度传感器
测温范围:温度范围小-50到200度左右,体积小,响应时间快。
因为价格低廉所以在很多家用电器上都被应用到了。
以上就是常用的三类温度传感器型号以及它们的测温范围,许多常用的温度传感器大部分都是利用的它们作为感温元件来制作的,比如测量轴承用的JCJ100TLB温度传感器用的是铂热电阻作为核心。
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理温度传感器是一种集成电路或器件,用于测量环境或物体的温度。
根据其工作原理和分类,常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶、热电阻、红外线传感器以及半导体温度传感器等。
1. 热敏电阻(Thermistor)热敏电阻是一种元件,其电阻值随温度的变化而变化。
根据电阻与温度之间的关系,热敏电阻分为两种类型:负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻。
NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降,常用于测量环境温度。
PTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加,常用于过载保护和温度控制。
2. 热电偶(Thermocouple)热电偶是由两种不同金属线组成的开路回路。
当热电偶的两个接头处于不同温度下时,会产生温差电势。
该电势与两个接头之间的温差成正比。
通过测量温差电势,可以计算出温度值。
热电偶具有广泛的测温范围和较高的准确性,因此被广泛应用于工业领域。
3.热电阻(RTD)热电阻是一种利用材料的电阻与温度之间的关系来测量温度的传感器。
常见的热电阻材料是铂(Pt),因为铂的电阻与温度之间的关系比较稳定和预测性好。
热电阻的工作原理是利用热电阻材料的电阻随温度的变化而变化,通过测量电阻值来计算温度。
4. 红外线传感器(Infrared Sensor)红外线传感器是利用物体释放的热辐射来测量温度的传感器。
红外线传感器可以通过测量物体辐射的红外线能量来计算出物体的温度。
红外线传感器常用于非接触式测温,特别适用于测量高温、移动对象或远距离测温。
5. 半导体温度传感器(Semiconductor Temperature Sensor)半导体温度传感器是利用半导体材料的电特性随温度变化而变化的传感器。
根据不同的半导体材料和工作原理,半导体温度传感器可以分为基于PN结的温度传感器(比如二极管温度传感器)、基于电压输出的温度传感器(比如温度传感器芯片)以及基于电流输出的温度传感器(比如恒流源温度传感器)等。
现场常用测温元件介绍及维护
热电偶安装位置不当或插入深度不符合要求
按规定重新安装
热电偶常见问题及解决方法
补偿导线与热电偶不配套 显示仪表与热电偶不配套
热电势比实际值大(显示仪 表指示值偏高)
冷端温度补偿器与热电偶不配套
有直流干扰信号 热电偶接线柱与热电极接触不良 热电偶测量线路绝缘破损,引起断续短路或接地
更换配套的补偿导线 更换配套的显示仪表 更换配套的冷端温度补偿器
导体A、B组成的热电偶闭合电路在两个接点处分别由eAB(T)与eAB(T0)两 个接触电势,又因为T>T0,所以闭合回路总热电动势:EAB(T,T0)=eAB (T)+eAB(T0)
1、普通型热电偶
2、铠装型热电偶
3、薄膜热电偶
热电偶产生热电势条件
1、必须有两种性质不同且符合一定热电 特性要求的导体,或半导体组成。 2、热电偶测量端和参比端之间必须有相 应的温度差。 3、热点势的大小与材料有关,与热电偶 两端的温差有关而与热电极的长度、粗 细无关。
常见的几种热电偶
1、铂铑10—铂热电阻: 分度号为S。铂铑丝为正极,纯铂丝为负极。特点是热电性 能好,抗氧化性强,宜在氧化性、惰性气体重连续使用。
2、镍铬—镍硅(镍铝)热电偶 分度号为K。镍铬为正极,镍硅为负极。特点是使用温度
范围宽(50-1300°C),高温下性能较稳定,热电动势和温度 的关系近似线性,目前光热现场用的基本都是此种热电偶
3、镍铬—康铜热电偶 分度号为E,镍铬为正极,康铜为负极,特点是电动势大,
灵敏度高,适合氧化性和惰性气氛环境使用,尤其适合0°以 下使用。
4.铜—康铜热电偶 分度号为T,纯铜为正极,康铜为负极,特点是在金属热
电偶中准确度高,热电丝均匀性好,使用范围为-200—350°C
测温元件的种类和工作原理简述
测温元件的种类和工作原理简述测温元件是一种用于测量温度的设备,广泛应用于工业、农业、医疗、环境监测等各个领域。
根据其工作原理和结构特点的不同,测温元件可以分为多种类型,常见的包括热电阻、热电偶、红外线测温仪和温度传感器等。
1.热电阻:热电阻是利用电阻随温度的变化而变化的原理进行测温的元件。
具体而言,热电阻是由一种温度敏感的材料制成的,例如常见的铂电阻(PT100)、铂-铑电阻(PtRh10-Pt)等。
当热电阻材料受到热量作用后,其电阻值随之发生变化,通过测量电阻值的变化就可以推算出温度的变化。
热电阻具有较高的测温精度和较长的使用寿命,广泛应用于各个领域。
2.热电偶:热电偶是另外一种测温原理,其基本原理是利用两种不同材料之间的热电效应来测量温度。
常见的热电偶主要有铂-铑热电偶(PtRh30-PtRh6)、铜-铜镍热电偶(Copper-Constantan)等。
热电偶的工作原理是当两种不同的金属被加热时,它们之间会产生热电势,热电势的大小与温度有关,通过测量热电势的变化就可以得到温度的变化。
热电偶具有较高的温度测量范围和一定的测温精度,常用于高温和特殊环境的温度测量。
3.红外线测温仪:红外线测温仪是一种通过接收目标物体发射的红外辐射来测量其表面温度的设备。
它利用了物体与周围环境之间的热辐射特性,根据辐射能量的强度和频率分布推算出目标物体的温度。
红外线测温仪具有无接触、快速、准确的优点,在工业、医疗等领域中得到广泛应用,尤其适用于远距离、高温、易爆等特殊环境下的温度监测。
4.温度传感器:温度传感器是一类基于物理效应进行温度测量的装置,常见的包括热敏电阻、热敏电容、温度敏感场效应晶体管(ISFET)等。
温度传感器的工作原理多样,以热敏电阻为例,它是一种温度敏感的电阻,当受热时电阻值发生变化,通过测量电阻值的变化即可得到温度的变化。
温度传感器具有快速、准确测量的特点,广泛应用于温度监控、气象、仪器仪表等领域。
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一其优点是测量精度高
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理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的两个执着点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个大小的电流,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。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。
必须指出,热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。
热电偶测温原理及常见故障
热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即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。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理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,如图所示。
当导体A和B的两个执着点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个大小的电流,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。
常用的热电偶材料有:热电偶分度号热电极材料正极负极S 铂铑10 纯铂R 铂铑13 纯铂B 铂铑30 铂铑6K 镍铬镍硅T 纯铜铜镍J 铁铜镍N 镍铬硅镍硅E 镍铬铜镍2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
热电阻的安装是怎样的
热电阻的安装是怎样的热电阻是一种测温元件,常用于工业和实验室中的温度测量。
它的安装方式直接影响着其测量精度和稳定性。
在此文档中,我们将介绍热电阻的安装方式以及注意事项,以保证其良好的运行和准确的温度测量。
热电阻的安装方式1. 表面贴装表面贴装是最常用的热电阻安装方式。
将热电阻条放置在待测物体表面,利用导电胶等导热材料将其固定在表面。
这种方式适用于外表面光洁、平整、无孔洞的物体,常见于管道壁面、容器底部、加热器表面等场合。
2. 接触式接触式安装是将热电阻直接插入待测物体内部进行测量。
与表面贴装相比,接触式测量对温度梯度更加敏感,精度更高。
但需要注意的是插头和连线的材料选择,以避免干扰热电阻的测量精度。
3. 管道套装对于管道或管道系统,可以采用管道套装的方式来完成热电阻的安装。
将热电阻套装在外部绝缘套管内,通过绝缘层将热电阻与管道分离。
这种方式适用于管道壁面不均匀、孔洞较多的场合。
注意事项1.在安装热电阻前,必须对引线的材质和长度进行充分的研究和选择。
通常情况下,引线的长度越短、截面积越大,热电阻的响应速度就越快,稳定性也更好。
2.同时需要选择与热电阻材料相适应的引线材料,以避免材料不匹配导致的温漂或其他干扰。
通常情况下,铜线或铜合金线是比较好的选择。
3.热电阻必须与待测物体紧密接触,以确保测量精度。
在表面贴装和接触式安装中,需要使用导电胶等导热粘贴剂将热电阻固定在待测物体表面或插入待测物体中。
4.热电阻安装后,需要进行一定的校准和检验工作,以确保其测量精度和稳定性。
对于较高要求的场合,需要定期对热电阻进行校准和检验,并及时更换损坏的热电阻。
综上所述,热电阻的安装方式是根据实际应用场合和待测物体的特点来选择的。
在安装过程中,需要注意引线和热电阻材料的选择,以及固定方式和校准和检验工作,以确保热电阻的测量精度和稳定性。
1k ptc 热电阻
1k ptc 热电阻1k PTC热电阻是一种常见的电子元件,常用于测温和温度补偿等应用。
它具有高精度、高灵敏度和稳定性好的特点,在工业自动化、电力电子、通信设备等领域广泛应用。
我们要了解什么是PTC热电阻。
PTC是Positive Temperature Coefficient的缩写,意为正温度系数。
它是一种半导体材料,其电阻随温度的升高而增加。
当温度超过某一临界点时,PTC热电阻的电阻急剧增加,从而实现温度测量和控制的功能。
PTC热电阻的工作原理是基于半导体材料的特性。
半导体材料中掺杂了少量的杂质,使其在低温下呈现N型半导体特性,在高温下呈现P型半导体特性。
当温度升高时,半导体材料中电子和空穴的浓度增加,导致电阻的增加。
1k PTC热电阻的1k是其额定电阻值,单位为千欧姆。
它的额定电阻值是在25摄氏度下测量得到的。
当环境温度升高或降低时,PTC 热电阻的电阻值会发生变化。
通过测量PTC热电阻的电阻值,我们可以推算出环境的温度。
PTC热电阻的温度响应特性是其重要的性能指标之一。
它是指PTC 热电阻电阻值随温度变化的关系。
通常情况下,PTC热电阻的电阻值随温度的升高而增加,但增加的速率是非线性的。
在某一温度范围内,PTC热电阻的电阻值变化较小,而在超过临界温度后,电阻值急剧增加。
除了测温之外,PTC热电阻还可以用于温度补偿。
在一些电子器件中,温度的变化会导致电路参数的偏移,从而影响电路的性能。
通过使用PTC热电阻作为温度补偿元件,可以实现对电路参数的自动调整,提高电路的稳定性和精度。
在实际应用中,PTC热电阻通常需要与其他元件配合使用。
例如,为了测量环境温度,我们可以将PTC热电阻与电压源、电流源和测量电路连接起来。
通过测量电路中的电压或电流变化,可以计算出PTC热电阻的电阻值,从而得到环境的温度。
除了1k PTC热电阻外,还有其他不同额定电阻值的PTC热电阻可供选择。
根据实际需求,我们可以选择合适的PTC热电阻,以满足不同应用场景的要求。
热电偶和热电阻热敏电阻的区别
热电偶和热电阻、热敏电阻的区别热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即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。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理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,如图2-1-1所示。
当导体A 和B的两个执着点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个大小的电流,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。
2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;②两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3.热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。
高温贵金属(铂铑)热电偶
高温贵金属(铂铑)热电偶导语:高温贵金属热电偶是一种重要的测温元件,常用于高温工业领域。
铂铑(Pt-Rh)热电偶具有良好的线性特性和较高的测温精度,广泛应用于钢铁、电力、石化等行业,为工业生产提供了可靠的温度检测手段。
一、铂铑热电偶的工作原理和特点:铂铑热电偶是利用铂铑两种不同组成的金属导线在温度变化下产生热电势差的原理进行温度测量的。
其主要特点如下:1. 高温度范围:铂铑热电偶适用于高温环境,常用的规格有S、R、B等型号,可以测量高温达到1700℃以上的场所。
2. 良好的线性特性:铂铑热电偶的热电势与温度之间具有良好的线性关系,可以实现较高的测温精度。
3. 高稳定性和可靠性:由于铂铑材料的高熔点和耐腐蚀性能,铂铑热电偶在高温环境中具有较高的稳定性和可靠性。
4. 快速响应:铂铑热电偶对温度变化的响应速度较快,可以快速准确地反映温度变化。
二、应用领域:1. 钢铁冶炼:在钢铁冶炼过程中,需要对高温炉内的温度进行实时监测和控制,铂铑热电偶可以在高温高压的环境下准确测量温度,为冶炼工艺提供可靠的温度数据。
2. 电力行业:电力设备中的高温部件,如发电机、锅炉等,需要对其温度进行监测,铂铑热电偶可以快速响应并提供准确的温度数据,确保设备的安全运行。
3. 石化工业:石化工业中的许多生产环节需要高温加热,如裂解炉、加氢塔等,铂铑热电偶可以实时监测温度变化,确保工艺的稳定和安全。
4. 实验室科研:在实验室中,需要对高温实验进行精确的温度控制和测量,铂铑热电偶可以满足实验需求,提供稳定且可靠的温度数据。
三、铂铑热电偶的选择和使用:选择合适的铂铑热电偶型号:根据实际应用场景和温度范围选择合适的铂铑热电偶型号,常用的有S、R、B等型号,每种型号适用的温度范围有所差异。
正确使用和安装:在安装铂铑热电偶时,需要注意保持导线的清洁,避免外界干扰和损坏。
同时,要正确连接热电偶导线和测温仪表,确保信号传输的准确性和可靠性。
定期校准和维护:铂铑热电偶的测温精度和稳定性随着使用时间的增加会有一定的变化,因此需要定期进行校准和维护,确保测温的准确性和可靠性。
热工测量元件
热电偶,电阻插入深度要求
氧化锆的工作原理
• 工作原理:利用氧化锆材料添加一定能过 的稳定剂后,通过高温烧成,在一定温度 下成为氧离子的固体电解质,在材料两侧 錇烧上铂电极,当两侧氧分压不同时两电 极间产生浓差电池
氧化锆
转速测量的工作原理
• 在被测转速轴上装以齿轮,将传感器与齿 轮间隙调整为1.2~1.8mm范围而内,当轴 转动带动齿轮,根据磁感应原理,传感器 将产生一脉冲信号到速度模件内,从而反 应出轴的转速
A.特点
热电偶同其它种温度计相比具有如下特点: A.优点 热电偶可将温度量转换成电量进行检测。 对于温度的测量、控制,以及对湿度信号的放大、变换 等都很方便。 结构简单,制造容易。 价格便宜。 惰性小。 准确度高。 测温范围广。 能适应各种测量对象的要求(特定部位或狭小场所), 如点温和面温的测量。 适于远距离测量和控制。
热电阻特点
与其它温度计比较,热电阻具有如下特点: A. 优点 • 准确度高。在所有常用温度计中,它的准确度最高,可 达1mk。 • 输出信号大,灵敏度高。如在0℃用Pt100铂热电阻测温, 当温度变化1℃时,其电阻值约变化0.4,如果通过电流为 2mA,则其电压输出为800V左右。由此可见,热电阻的灵敏 度较热电偶高一个数量级。 • 测温范围广,稳定性好。在振动小而适宜的环境下,可 在很长时间内保持0.1℃以下的稳定性。 • 无需参考点。温度值可由测得的电阻值直接求出。 • 输出线性好。只用简单的辅且回路就能得到线性输出, 显示仪表可均匀刻度。 B. 装配式热电阻的缺点 • 采用细金属丝的热电阻元件机械冲击与振动性能差。 • 元件结构复杂,制造困难大,尺寸较大,因此,热响应 时间长。 • 不适宜测量体积狭小和温度瞬变区域。
热电偶原理和常见故障
热电偶原理和常见故障热电偶的应用原理热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的阻碍。
②测量范围广。
经常使用的热电偶从-50~+1600℃都可持续测量,某些特殊热电偶最低可测到-271--+2800℃如金铁镍铬和钨-铼。
③构造简单,利用方便。
热电偶一般是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有爱惜套管,用起来超级方便。
一、热电偶测温大体原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来,组成一个闭合回路。
由于两种不同金属所携带的电子数不同,当两个导体的二个执着点之间存在温差时,就会发生高电位向低电位放电现象,因此在回路中形成电流,温度差越大,电流越大,这种现象称为热电效应,也叫塞贝克效应。
热电偶确实是利用这一效应来工作的。
二、热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类经常使用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所谓标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、许诺误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在利用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一样也没有统一的分度表,要紧用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全数按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶靠得住、稳固地工作,对它的结构要求如下:①组成热电偶的两个热电极的焊接必需牢固;②两个热电极彼此之间应专门好地绝缘,以防短路;③补偿导线与热电偶自由端的连接要方即靠得住;④爱惜套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
3、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一样都比较珍贵(专门是采纳贵金属时),而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低本钱,通常采纳补偿导线把热电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳固的操纵室内,连接到仪表端子上。
测温元件
测温元件简介温度传感器可以分成三大类:热敏电阻、热电阻、热电偶。
现在我们主要接触的测温元件基本都是热电阻形式的测温元件。
什么叫热电阻?顾名思义就是它的电阻的阻值是随着温度变化而变化的,比如,用线性比较好的铂丝、铜丝作的电阻。
工业上热电阻一般采用Pt100,Pt10,Pt1000、Cu50,Cu100,铂(PT)热电阻的测温的范围一般为零下200-500摄氏度,铜(CU)热电阻为零下50到150摄氏度。
现在我厂电机上广泛应用的主要就是Pt100和Cu50两种元件。
Pt100 型热电阻:也称为铂电阻。
温度范围 -200~+600℃Pt100是一种广泛应用的测温元件,在-200~+600℃℃范围内具有其他任何温度传感器无可比拟的优势,包括高精度、稳定性好、能耐高温、抗干扰能力强等。
它的缺点是:在还原介质中,特别是在高温下很容易被从氧化物中还原出来的蒸汽所沾污,使铂丝变脆,并改变电阻与温度之间的关系。
Pt100是铂热电阻,它的阻值跟温度的变化成正比。
Pt100的阻值与温度变化关系为:当Pt100温度为0℃时它的阻值为100Ω,在100℃时它的阻值约为138.5Ω。
它的工业原理:当Pt100在0℃的时候他的阻值为100Ω,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。
Cu50 型热电阻:也称为铜电阻。
温度范围 -50~+150℃铜热电阻的价格便宜,线性度好,工业上在-50~+150℃范围内使用较多。
铜热电阻体积较大,热响应速度慢,怕潮湿,易被腐蚀,熔点亦低。
Cu50是铜热电阻,它的阻值会随着温度的变化而改变。
Cu后的50即表示它在0℃时阻值为50欧姆,在100℃时它的阻值约为71.400欧姆。
它的工业原理:当Cu50在0摄氏度的时候他的阻值为50欧姆,它的阻值会随着温度上升而成匀速增长的。
热电阻值公式 Rt=Rt0[1+α(t-t0)]式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
测温元件铂电阻PT100
单支铂热电阻 双支铂热电阻
铜热电阻
WZP-130 WZP-131 WZP2-130 WZP2-131 WZC-130
Pt100 Pt1000 -200~500 (BA1、BA2)
Cu50
-50~100
保护管 材料
不锈钢 1Cr18Ni9Ti
316 316L
直径 d mm Φ16 Φ12 Φ16 Φ12 Φ12
单支铂热电阻 双支铂热电阻
铜热电阻
WZP-430 WZP-431 WZP2-430 WZP2-431 WZC-430
Pt100 Pt1000 -200~420 (BA1、BA2)
Cu50
-50~100
保护管 材料
不锈钢 1Cr18Ni9Ti
316 316L
直径 d mm Φ16 Φ12 Φ16 Φ12 Φ12
350
200
450
300
550
400
650
500
900
750
1150
1000
L l
d
防水式 430、431
型号表示
WZ
—
设计序号 0 Φ16mm 保护管 1 Φ12mm 保护管 2 非统设:各种规格保护管 接线盒形式 3 防水式 安装固定形式 1 无固定装置式 2 固定螺纹式 3 活动式法兰 4 固定法兰式 6 固定螺纹锥形保护管式 热电阻材料 P 铂电阻 C 铜电阻 热电阻 温度仪表
铂电阻温度传感器
二:铠装热电阻 铠装铂电阻外保护套管采用不锈钢,内充高密度氧化物绝缘体,具有很强的抗污染性能
和优良的机械强度。铠装铂电阻比装配式铂电阻直径小、易弯曲、抗震性好、热响应时间快、 使用寿命长等优点,适宜安装在装配式铂电阻无法安装的场合。
接触式测温方法的分类和适用范围
接触式测温方法的分类和适用范围热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。
它通过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的两个接触点之间存在温差时,两者之间便产生电动势,并在回路中形成热电流,因此,可将温度的变化转变成热电势或热电流的变化。
热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
①测量精度高;②测量范围广;③构造简单,使用方便;④将温度转换成电信号,便于处理和远传。
热电势的产生热电势=接触电势+温差电势!接触电势:金属导体的材料不同,导体内部自由电子密度不同→自由电子扩散→若A导体的自由电子密度较大,则→较多的自由电子由A至B,而返回较少→平衡时,A导体失去电子带正电,B导体得到电子带负电→A、B 接触处形成一定的电位差,及接触电势(帕尔帖电势)。
k:玻尔兹曼常数(k=1.38×10-23J/K)e:电子电荷量(e=1.602×10-19)NA:导体A电子密度NB:导体B电子密度T:接触点绝对温度温差电势:单一导体两端温度不同,导体内部自由电子高温端具较大动能→自由电子向低温端扩散→高温端失去电子带正电,低温端得到电子带负电→导体内部形成静电场,阻止电子继续扩散→动态平衡时,在导体两端产生一个电位差,及温差电势(汤姆逊电势)δ:汤姆逊系数,表示温差为1℃时所产生的电动势值,与导体材料的性质有关。
热电势是T和T0的温度函数的差,而不是温差的函数-热电势的非线性若两个电极为同种导体,则NA=NB,δA=δB,则EAB(T,T0) ≡0,即热电偶必为两种材料组成;若T=T0,则EAB(T,T0)≡0,即产生热电势的条件是两接点温度不同;导体接触面积无关。
若T0=0,则EAB(T,T0)=f(T),热电势和温度之间为唯一对应的单值函数关系。
结论:热电势的大小只与两种导体材料A、B及冷热端温度有关,与热电极的形状、大小、长短,以及两导体接触面积无关。
测温元件的种类和工作原理简述
测温元件的种类和工作原理简述测温元件是一种用于测量温度的装置,常见于各种温度测量设备中。
根据其工作原理的不同,测温元件可以分为多种类型。
本文将简要介绍几种常见的测温元件及其工作原理。
1. 热电偶热电偶是一种常用的测温元件,它基于热电效应来测量温度。
热电偶由两种不同材料的导线组成,两个导线的接触点称为热电接头。
当热电接头处于不同温度时,两个导线之间会产生热电势差,即热电偶电动势。
通过测量热电偶电动势的大小,可以推算出温度值。
2. 热电阻热电阻也是一种常用的测温元件,它的工作原理基于电阻与温度之间的关系。
热电阻一般由纯金属或合金材料制成,其电阻值随温度的变化而变化。
根据材料的不同,常见的热电阻有铂电阻(PT100、PT1000)和镍电阻(Ni100、Ni1000)等。
通过测量热电阻的电阻值,可以推算出温度值。
3. 温度传感器温度传感器是一种常见的测温元件,它可以通过不同的物理原理来测量温度。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、半导体传感器等。
其中,热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,通过测量其电阻值可以推算出温度值;热电偶的工作原理前文已述;半导体传感器则利用半导体材料的电性质随温度变化的特点来实现温度测量。
4. 红外测温仪红外测温仪是一种非接触式的测温元件,它利用物体发射的红外辐射来测量温度。
物体的温度越高,发射的红外辐射越强。
红外测温仪通过接收物体发射的红外辐射,并转换为电信号进行处理,从而得到物体的温度值。
红外测温仪适用于测量高温、移动物体或无法直接接触的物体的温度。
5. 光纤测温传感器光纤测温传感器是一种基于光学原理的测温元件,它通过测量光纤中的光信号变化来推算出温度值。
光纤测温传感器一般由光纤和温度敏感元件组成。
温度敏感元件会随温度变化而引起光的损耗或幅度变化,通过对光信号进行测量,可以得到温度信息。
光纤测温传感器适用于需要长距离传输或复杂环境下的温度测量。
以上所述仅是几种常见的测温元件及其工作原理的简要介绍。
温度元件介绍
温度元件介绍专业:热控姓名:宋吉琦2008/3/30一、热电偶热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一,热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即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势的物理现象。
其优点是:①测量精度高。
因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。
②测量范围广。
常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269℃(如金铁镍铬),最高可达+2800℃(如钨-铼)。
③构造简单,使用方便。
热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。
1.热电偶测温基本原理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,如图所示。
当导体A和B的两个执着点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个大小的电流,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。
常用的热电偶材料有:热电偶分度号热电极材料正极负极S 铂铑10 纯铂R 铂铑13 纯铂B 铂铑30 铂铑6K 镍铬镍硅T 纯铜铜镍J 铁铜镍N 镍铬硅镍硅E 镍铬铜镍2.热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。
所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶,它有与其配套的显示仪表可供选用。
非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶,一般也没有统一的分度表,主要用于某些特殊场合的测量。
标准化热电偶我国从1988年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。
分度号代表温度范围,且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少伏特的电压或者毫伏的电压。
热电偶的分度号有主要有S、R、B、N、K、E、J、T等几种。
其中S、R、B属于贵金属热电偶,N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。
热套式热电偶
热套式热电偶
热套式热电偶是一种测量温度的重要设备,也是工业中常用的热电偶。
它由一个特殊的金属套筒复合构成,其内部有特殊的金属丝,两端被引线连接。
热套式热电偶采用无接点测温方式,没有一般电阻温度传感器所产生的电极穿透现象。
顾名思义,热套式热电偶是一种不需要接触测温介质的热电偶,它通常安装在一个直径10毫米的空心热套套筒内,可以有效地减少热电偶的表面温度。
热套式热电偶的内部金属丝是由底部的母丝和顶部的父丝组成,母丝主要由探测元件构成,父丝由金属片组成,目的是为了改变探测元件的热阻,以满足不同工况下的测量要求。
此外,热套式热电偶具有耐高温特性,可以在高温环境下使用,而不会使探测元件受到损坏。
在工业环境中,一般的热电偶的温度测量范围为50℃~200℃,但热套式热电偶的温度测量范围更加广泛,可以达到400℃,因此,可以在高温环境中使用。
此外,热套式热电偶的安装与拆卸均非常简单,而且可以自由选择安装位置,所以更加方便快捷。
而且,测量更加准确,可靠性也更高,温度均匀性较好,这就使得它在工业环境中的应用更加广泛。
总之,热套式热电偶拥有多种优点,是工业中常用的热电偶,重要的测温器具之一。
它的应用不仅温度测量范围更加广泛,安装维护都非常便捷,并且具有耐高温特性,测量更加准确、可靠性更高,温度均匀性较好,是一种具有重要意义的热电偶。
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工业常用测温元件
热电偶/热电阻/双金属
热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温,尽管其作用相同都是测量物体的温度,但是他们的原理与特点却不尽相同。
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热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件,他的主要特点就是测量范围宽,性能比较稳定,同时结构简单,动态响应好,更能够远传4-20mA电信号,便于自动控制和集中控制。
热电偶的测温原理是基于热电效应。
将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电势,这种现象称为热电效应,又称为塞贝克效应。
闭合回路中产生的热电势有两种电势组成:温差电势和接触电势。
温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势,不同的导体具有不同的电子密度,所以他们产生的电势也不相同,而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时,因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散,当他们达到一定的平衡后所形成的电势,接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。
目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范,国际上规定热电偶分为八个不同的分度,分别为B,R,S,K,N,E,J和T,其测量温度的最低可测零下270摄氏度,最高可达1800摄氏度,其中B,R,S属于铂系列的热电偶,由于铂属于贵重金属,所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。
热电偶的结构有两种,普通型和铠装型。
普通性热电偶一般由热电极,绝缘管,保护套管和接线盒等部分组成,而铠装型热电偶则是将热电偶丝,绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后,经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。
热电偶的电信号需要一种特殊的导线来进行传递,这种导线我们称为补偿导线。
不同的热电偶需要不同的补偿导线,其主要作用就是与热电偶连接,使热电偶的参比端远离电源,从而使参比端温度稳定。
补偿导线又分为补偿型和延长型两种,延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同,但是实际中,延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属,一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。
补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了,热电偶的正极连接补偿导线的红色线,而负极则连接剩下的颜色。
一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。
热电阻虽然在工业中应用也比较广泛,但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。
其优点也很多,也可以远传电信号,灵敏度高,稳定性强,互换性以及准确性都比较好,但是需要电源激励,不能够瞬时测量温度的变化。
工业用热电阻一般采用Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下200-800摄氏度,铜热电阻为零下40到140摄氏度。
热电阻和热电偶一样的区分类型,但是他却不需要补偿导线,而且比热点偶便宜。
双金属温度计
双金属温度计是一种测量中低温度的现场检测仪表。
可以直接测量各种生产过程中的-80℃-+500℃范围内液体蒸汽和气体介质温度。
工业用双金属温度计主要的元件是一个用两种或多种金属片叠压在一起组成的多层金属片,利用两种不同金属在温度改变时膨胀程度不同的原理工作的。
是基于绕制成环性弯曲状的双金属片组成。
一端受热膨胀时,带动指针旋
转,工作仪表便显示出热电势所应的温度值。