一、K型熱電偶概述
工業(yè)用裝配式不銹鋼WRN-230熱電偶作為測(cè)量溫度的傳感器,通常和顯示儀表、記錄儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。它可以直接測(cè)量各種生產(chǎn)過程中從0-1600℃范圍內(nèi)的液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面溫度。
K型熱電偶是目前用量zui大的廉金屬熱電偶,其用量為其他熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.24.0mm。正極(KP)的名義化學(xué)成分為:Ni:Cr=90:10,負(fù)極(KN)的名義化學(xué)成分為:Ni:Si=97:3,其使用溫度為-2001300。K型熱電偶具有線性度好,熱電動(dòng)勢(shì)較大,靈敏度高,穩(wěn)定性和均勻性較好,抗氧化,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),能用于氧化性惰性氣氛中廣泛為用戶所采用。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。
二、熱電偶工作原理
兩種不同成分的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接、形成回路,直接測(cè)溫端叫測(cè)量端,接線端子端叫參比端。當(dāng)測(cè)量端和參比端存在溫差時(shí),就會(huì)在回路中產(chǎn)生熱電流,接上顯示儀表,儀表上就指示出熱電偶,產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)溫度值。熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)將隨著測(cè)量端溫度升高而增長,熱電動(dòng)勢(shì)的大小只和熱電偶導(dǎo)體材質(zhì)以及兩端溫差有關(guān),和熱電極的長度、直徑無關(guān)。
三、裝配式固定螺紋熱電偶組成部分
裝配式熱電偶主要由接線盒、保護(hù)管、絕緣套管、接線端子、熱電極組成基本結(jié)構(gòu),并配以各種安裝固定裝置組成。
接線盒有多種樣式:防水式鑄鋁接線盒、防噴式鑄鋁接線盒、小型接線盒、防爆接線盒、不銹鋼接線盒等等。
保護(hù)管分不同直徑,不同材質(zhì),不一樣的現(xiàn)場(chǎng)工況要求的直徑,材質(zhì)都不一樣。
測(cè)溫元件分為鎧裝式元件和裝配式元件,鎧裝式元件就是指用鎧裝熱電偶作為溫度元件,裝配式元件是指用磁珠將偶絲串聯(lián),頂端焊接,作為溫度元件。鎧裝溫度元件因其穩(wěn)定性高,不易氧化,應(yīng)用比較廣泛。
螺紋規(guī)格分為國標(biāo),美標(biāo)和英標(biāo),M16*1.5、M20*1.5、M27*2、M33*2、G1/4、G1/2、G3/4、1/4NPT、1/2NPT、3/4NPT等等
四、熱電偶技術(shù)指標(biāo)
1、溫度測(cè)量范圍和允許誤差
型號(hào) | 分度號(hào) | 允許誤差與偶材等級(jí) | |||
I級(jí) | II級(jí) | ||||
允差值 | 測(cè)溫范圍℃ | 允差值 | 測(cè)溫范圍℃ | ||
WRN | K | ±1.5℃ | -40~+375 | ±2.5℃ | -40~+333 |
±0.004│t│ | 375~1000 | ±0.0075│t│ | 333~1200 | ||
WRM | N | ±1.5℃ | -40~+375 | ±2.5℃ | -40~+333 |
±0.004│t│ | 375~1000 | ±0.0075│t│ | 333~1200 | ||
WRE | E | ±1.5℃ | -40~+375 | ±1.5℃ | -40~+333 |
±0.004│t│ | 375~800 | ±0.004│t│ | 333~900 | ||
WRF | J | ±1.5℃ | -40~+375 | ±1.5℃ | -40~+333 |
±0.004│t│ | 375~750 | ±0.004│t│ | 333~750 | ||
WRC | T | ±1.5℃ | -40-~+125 | ±1℃ | -40~+333 |
±0.004│t│ | 125~350 | ±0.0075│t│ | 133~350 | ||
WRP | S | ±1℃ | 0~+1100 | ±2.5℃ | 0~600 |
±[1+0.003(t-1100)] | 1100~1600 | ±0.0025│t│ | 600~1600 |
2、熱響應(yīng)時(shí)間:
在溫度出現(xiàn)階躍變化時(shí),熱電偶的輸出變化至相當(dāng)于該變化的50%,所需要的時(shí)間稱為熱響應(yīng)時(shí)間,用t0.5表示
3、熱電偶公稱壓力
一般是指在室溫情況下保護(hù)管所能承受的靜態(tài)外壓而不破裂。實(shí)際上,容許工作壓力不僅與保護(hù)管材料、直徑壁厚有關(guān),還與其結(jié)構(gòu)形式,安裝方法、置入深度以及被測(cè)介質(zhì)的流速和種類等有關(guān)。
4、熱電偶zui小置入深度
應(yīng)不小于其保護(hù)管外徑的8~10倍(特殊產(chǎn)品例外)。
5、熱電偶絕緣電阻(常溫)
常溫絕緣電阻的試驗(yàn)電壓為直流500v±50v,測(cè)量常溫絕緣電阻的大氣條件為溫度15~35℃,相對(duì)濕度45%,大氣壓力86~106kpa。 a.對(duì)于長度超過1米的熱電偶它的常溫絕緣電阻值與其長度的乘積應(yīng)不小于100mΩ。m。
即≥100 mΩ。m l>1m 式中:rr-熱電偶的長度,m b.對(duì)于長度等于或不足1米的熱電偶,它的常溫絕緣電阻值應(yīng)不小于100 mΩ
6、上限溫度絕緣電阻
熱電偶的上限溫度絕緣電阻應(yīng)不小于下表現(xiàn)定:
上限溫度tm℃ | 試驗(yàn)溫度t℃ | 電阻值mΩ |
100≤tm<300 | t=tm | 10 |
300≤tm<500 | t=tm | 2 |
500≤tm<850 | t=tm | 0.5 |
850≤tm<1000 | t=tm | 0.08 |
1000≤tm<1300 | t=tm | 0.02 |
tm>1300 | t=1300 | 0.02 |
五、熱電偶選型表
W | 溫度儀表 | |||||||
R | 熱電偶 | |||||||
感溫元件材料 | 分度號(hào) | |||||||
M鎳鉻硅-鎳硅 | N | |||||||
N鎳鉻-鎳硅 | K | |||||||
E鎳鉻-銅鎳 | E | |||||||
F鐵-銅鎳 | J | |||||||
C銅-銅鎳 | T | |||||||
P鉑銠10-鉑 | S | |||||||
Q 鉑銠13-鉑 | R | |||||||
R 鉑銠30-鉑6 | B | |||||||
偶絲對(duì)數(shù) | ||||||||
無 | 單支 | |||||||
2 | 雙支 | |||||||
安裝固定形式 | ||||||||
1 | 無固定裝置 | |||||||
2 | 固定螺紋 | |||||||
3 | 活動(dòng)法蘭 | |||||||
4 | 固定法蘭 | |||||||
5 | 活絡(luò)管接頭式 | |||||||
6 | 錐形固定螺紋式 | |||||||
接線盒形式 | ||||||||
0 | 無接線盒 | |||||||
2 | 防噴式 | |||||||
3 | 防水式 | |||||||
4 | 防爆式 | |||||||
保護(hù)管直徑 | ||||||||
0或者1 | Φ10、Φ12、Φ14、Φ16、Φ18、Φ20、Φ22、Φ25等等 | |||||||
工作端形式 | ||||||||
G | 變截面 | |||||||
W | R | N | 2 | 1 | 3 | 0 | G | 舉例 |
訂貨需知:
1.注明熱電偶型號(hào)、分度號(hào)、使用溫度。
2.熱電偶保護(hù)管直徑、長度。
3.緊固件、法蘭裝置,提供尺寸。
型號(hào)、參數(shù):
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍 | 熱響應(yīng)時(shí)間 | 保護(hù)管材料 | 規(guī)格 | |
d | L×1 | |||||
WRM-221 WRM-222 WRM-220 | N | 0-1300 | <240S | 304 321 2520 GH3030 GH3039 601 高鋁質(zhì) 等等 | ¢10 ¢12 ¢14 ¢16 ¢18 ¢20 ¢22 ¢25 ¢32 | 300×150 等等 |
WRN-221 WRN-222 WRN-220 | K | |||||
WRM-231 WRM-232 WRM-230 | N | |||||
WRN-231 WRN-232 WRN-230 | K |
拓展介紹:
熱電偶在日常生活中非常廣泛的應(yīng)用,在工業(yè)上的應(yīng)用越來越多,但消費(fèi)者在某些事項(xiàng)本常用儀器注意或不清楚,或知道的不多,在安裝過程中熱電偶應(yīng)注意的一些事項(xiàng),是不是很常見的不注意,共同關(guān)注細(xì)節(jié),談幾點(diǎn)應(yīng)注意的熱電偶安裝簡單的實(shí)際應(yīng)用。
1、安裝位置。熱電偶的安裝應(yīng)盡可能的溫度測(cè)量控制點(diǎn),測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)充分接觸,遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)和電場(chǎng)。測(cè)溫?zé)犭娕紤?yīng)選擇具有代表性的,不能放置在被測(cè)介質(zhì)的小區(qū)域的流動(dòng)。當(dāng)氣體測(cè)量管的溫度,對(duì)管道中流體的流動(dòng)方向安裝熱電偶;測(cè)量溫度時(shí),在管道末端zui大使熱電偶的測(cè)量端,和保護(hù)套在中心線速度;測(cè)量固體的溫度時(shí),測(cè)量端熱電偶與被測(cè)體表面緊貼,并減少溫度梯度的接觸點(diǎn)附近,以減少熱誤差。
2、插入深度。熱電偶的安裝,應(yīng)浸入被測(cè)介質(zhì),以及的浸入深度。在正常情況下,當(dāng)金屬保護(hù)管,插入深度應(yīng)為15 ~直徑的20倍;當(dāng)采用非金屬保護(hù)管,插入深度應(yīng)為直徑的10 ~ 15倍。
3、熱輻射的影響。在附近的大對(duì)象的熱電偶,如果有的差異,熱電偶將接收的輻射能量。為了改變被測(cè)介質(zhì)的溫度,然后蓋的溫度接近的氣體輻射屏蔽,即鎧裝熱電偶。
4、補(bǔ)償導(dǎo)線的作用。補(bǔ)償導(dǎo)線是指連接熱電偶接線盒和一對(duì)電線的絕緣層溫度指示儀表。補(bǔ)償導(dǎo)線的正確使用,不僅能說熱電偶參考端延伸到院子里熱或環(huán)境溫度恒定的溫度測(cè)量電路,機(jī)械和物理性能,但也降低了測(cè)量成本,提高溫度測(cè)量的精度,這是補(bǔ)償溫度的影響。補(bǔ)償導(dǎo)線的使用也要注意兩個(gè),溫度應(yīng)該是相同的,不得超過規(guī)定的工作溫度(普通型不超過100°C,熱電阻小于200°C),同時(shí)確保其與熱電偶連接不應(yīng)反極性,否則就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì),產(chǎn)生在環(huán)縱向熱電動(dòng)勢(shì)的影響,從而提高了測(cè)量誤差。