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        有關熱電偶和RTD的實際應用案例以及接線注意事項

        發布時間:2019-08-08 08:48:07來源:


              測量爐玻璃工作溫度的三種最常用方法是紅外輻射(IR),熱電偶(TC)和電阻溫度裝置(RTD)。紅外線非常好,但特別是在熔融玻璃的溫度范圍內,非常昂貴。RTD僅限于退火溫度(1200F)。因此,使用普通和鉑金屬的熱電偶。本文討論了熱電偶和RTD的實際應用案例以及接線注意事項。
              熱電偶是兩種不同的金屬,通常是金屬絲,焊接在一起,形成一個與電線另一端反應的結。當結被加熱(或冷卻)時,由于溫度的不同,沿著導線產生電壓。任何一對金屬都會這樣做(反應是導致腐蝕的一部分),但有些金屬會做得更好。因為任何金屬都會產生這種影響,所以必須注意接線和切換熱電偶通過創建其他結來避免引入額外的電壓。
              熱電偶帶有字母標識:J,K等。對于最高溫度,需要鉑(R,S或B型)。對于退火爐,窯爐和玻璃熔爐,使用K型,盡管它們需要在爐溫下保護或在幾個月內被吃掉并且失去準確性,盡管損失量對我來說似乎很小。更高的溫度等級用于更多材料(更粗的電線)的熱電偶,因為失效模式是K 型鐵的氧化。K型由Chromel和Alumel制成。S型是鉑金和鉑金,含10%銠。
        1.熱電偶和RTD的實際應用案例:
              我使用帶有雙孔瓷絕緣子的重型熱電偶和一端的接線端子,用于連接的固定螺釘。如圖所示,我的濫用。圖1位于我的榮耀洞上,圖2是我的退火爐。在這兩種情況下,一個2英寸的金屬角支架擰在外殼上,一個不銹鋼軟管夾固定熱電偶絕緣體。一根短的導線通向一個如下所示的連接器,長的長度用于控制器或儀表遠離彎曲的單位有一些東西落在最后。K型連接特定的黃色(+)和紅色(-)絕緣線,導線中的金屬與熱電偶中的金屬相匹配,我在設備上使用標準迷你連接器,也可以使用商用熱電偶探頭和測量設備。K型熱電偶通常為16-25美元,連接器每對5.50美元。
              電壓輸出:熱電偶隨溫度變化而變化,每十度的變化也會發生變化。因此,必須進行某種轉換或溫度讀數僅為近似值。另外,由于電壓很小,必須小心地進行布線。
              圖4顯示了每10度的mv與S型乘以5的差異。K型更接近水平,但在大約190℃時有一個有趣的小傾角。S型每10度不斷增加毫伏輸出。
              為了測量溫度,我研究了模擬和數字高溫計。模擬使用帶有移動針的刻度盤,而數字顯示數字(數字)。由于上面曲線的水平度,在退火,下垂和熔合的溫度下,可以使用K型的較便宜的模擬儀表。我選擇數字是為了方便,準確和耐用,因為讀取大多數模擬顯示器的距離超過十或二十度,如果它在掉落時沒有斷裂則瞇著眼睛猜測。我看了專用的溫度測量單元和適配器。我決定買一個使用數字電壓表的顯示器。
              在2010年,環顧四周,許多電壓表增加了熱電偶讀數能力,無論是儀表上的K型迷你插孔還是通過香蕉插座。為了讓普通的迷你插頭能夠使用后者,已經可以使用適配器,例如 Fluke 80-AK-A和其他沒有帶插頭的插頭。
              成本低于最便宜的數字溫度計,但不僅僅是模擬,適配器包括放大和補償,因此以毫伏為單位的讀數等于溫度,并用廉價的電壓表讀取電壓。單用途溫度計約110美元。我使用最低成本的數字電壓表的適配器。
              適配器配有額定電流為1400F的薄珠K型探頭,但Teflon絕緣僅額定為500F。在等待更嚴重的熱電偶時,我開始使用它進行測試(最終破壞絕緣)。如果只有尖端觸及1400F,可能會起作用。對于更高溫度的工作,由16或14規格的電線制成的TC具有更高的額定值。由于熱電偶電壓是沿著溫度梯度產生的,因此尖端處的連接必須是正常的,而不是完美的,并且可以焊接斷開的熱電偶。
        2.接線注意事項:
              許多地方都提到需要在接線和切換方面進行護理,但需要進行一些挖掘才能了解需要多少護理以及為什么需要護理。原因是熱電偶效應產生的電壓很小,因此如果產生其他電壓,很容易弄亂讀數。將熱電偶線連接到銅線會產生新的連接點。如何避免這個問題?將所有新結點保持在相同的溫度。在超精密實驗室中,這是通過熱連接塊完成的。在更實際的情況下,開關或繼電器的左側端子的溫度可能與右側的端子沒有太大差別。因此,如果熱電偶線連接到開關并且產生了接合點,在輸出處創建一個反向連接點幾英寸遠,效果被取消。如果熱電偶中的鐵連接到銅線上,這顯然不適用,銅線然后運行幾英尺并再次連接到鐵線。因此,可以使用特殊的連接器和電線,但是特殊的開關供不應求。
              現在我已經使用了適配器,以及最便宜的數字電壓表,有一段時間了,我發現它穩定可靠。我將其讀數與錐體和其他溫度計進行了比較,并檢查了讀數的可重復性。從559F到2282F(293C-1250C)為K型指定的誤差是0.75%(而R是.25%并且更穩定。)0.75%是一個小數字,但是大數采用產生適中數字,在這種情況下,在2000F時出現15F的誤差。
              “鐵可在低溫下生銹,可形成冷凝。K型在氧化或惰性氣氛中最高可達2,300°F。K型熱電偶具有多種不穩定性和不準確性,特別是在較高溫度下,改變其電動勢/溫度特性。在1,500至1,750°F的溫度下減少氣氛(缺氧),正溫度元素形成綠色氧化鉻,俗稱“綠腐”這引起的電動勢下降熱電偶。K型在暴露于800至1,200°F幾小時后,也會老化。高于1,400°F然后低于700°F的溫度循環由于導體的組成(顆粒間結構)的變化而引起隨機誤差。
              火焰探測器:當普通導線在一點加熱時,每個方向的熱電偶效應都會消失。如果可以想象某種方式在電線的熱點處進行金屬自由連接,則可以在連接和電線末端之間獲得僅一種電線的熱電偶效應。事實證明,這可以并且在一種火焰探測器中完成。
              在爐子中,檢測火焰是否實際點燃通常很重要,因此爐子不會充滿爆炸性的氣體和空氣。這樣做的一種方法是將熱電偶線的末端放入火焰所在的位置。熱火焰被電離,因此它將導電。因此,可以在燃燒器頭的金屬部分和電線之間產生電壓。敏感電路可以檢測電壓,或者無法找到電壓,關閉氣體供應。相關產品推薦:上海自動化儀表四廠、K型熱電偶、磁翻板液位計、雷達液位計 電磁流量計 超聲波流量計 孔板流量計 磁翻板液位計 壓力變送器 渦街流量計
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