溫度測(cè)量傳感器—鎧裝熱電偶

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　鎧裝熱電偶是一種溫度測(cè)量?jī)x表，也就是一種溫度測(cè)量傳感器，工業(yè)行業(yè)當(dāng)中常常會(huì)用到它來測(cè)量溫度的高低。
鎧裝熱電偶作為溫度測(cè)量傳感器，用以直接測(cè)量或控制各種生產(chǎn)過程中０－１８００℃范圍內(nèi)的流體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面等的溫度。鎧狀熱電偶具有能彎曲、耐高壓、熱響應(yīng)時(shí)間快和堅(jiān)固耐用等許多優(yōu)點(diǎn)，它和工業(yè)用裝配式熱電偶一樣，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。
　　工作原理
　　電偶是用兩種不同成份的導(dǎo)體焊接在一起，兩端溫度不同時(shí)，在回路中就會(huì)有熱電勢(shì)產(chǎn)生，因此勢(shì)電偶是通過測(cè)量電勢(shì)從而測(cè)量溫度的一種感溫原件，它是一種變換器，它能將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)再由顯示儀表顯示出來。
　　熱電偶測(cè)量溫度的基本原理是熱電效應(yīng)，將兩種不同成份的金屬導(dǎo)體尾相連接成閉合回路，如兩接點(diǎn)的溫度不等，則在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)，形成熱電流，這就是熱電效應(yīng)。熱電偶就是將兩種不同的金屬材料一端焊接而成，焊接的一端叫做測(cè)量端，未焊接的一端叫做參考端，參考端在使用時(shí)通常恒定在一定的溫度（如００Ｃ）當(dāng)對(duì)測(cè)量端加熱時(shí)，在接點(diǎn)處有熱電勢(shì)產(chǎn)生。如參考端溫度恒定，其熱電勢(shì)的大小和方向只與兩種金屬材料的特性和測(cè)量端的溫度有關(guān)，而與勢(shì)電偶的精細(xì)和長(zhǎng)短無關(guān)。當(dāng)測(cè)量端的溫度改變后，勢(shì)電勢(shì)也隨之改變，并且溫度和熱電勢(shì)之間有一固定的函數(shù)關(guān)系，利用這個(gè)關(guān)系就可以測(cè)量溫度。
　　鎧裝熱偶電是兩種不同成份的導(dǎo)體兩端經(jīng)焊接，形成回路，直接測(cè)溫端叫工作端，接線端子端叫冷端，也稱參比端。當(dāng)工作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，儀表上就會(huì)指示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)的對(duì)應(yīng)溫度值。鎧裝熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)將隨著測(cè)量端溫度升高而增長(zhǎng)，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)，和熱電的長(zhǎng)度、直徑無關(guān)。鎧裝熱電偶的結(jié)構(gòu)原理是，是由導(dǎo)體、高緣氧化鎂、外套不銹鋼保護(hù)管，經(jīng)多次一體拉制而成。鎧裝熱電偶產(chǎn)品主要由接線盒、接線端子和鎧裝熱電偶組成基本結(jié)構(gòu)，并配以各種安裝固定裝置組成。
　　鎧裝熱電偶的特點(diǎn)
　　鎧裝熱電偶是由偶絲、緣材料和金屬保護(hù)套管三者組合加工而成。故其用料省、壽命長(zhǎng)、機(jī)械性能好、耐振動(dòng)和沖擊，同時(shí)還可耐高壓。鎧裝熱電偶的外徑可以加工得很細(xì)，外徑Z小可以做到０．２５ｍｍ，長(zhǎng)度可以很長(zhǎng)，偶材長(zhǎng)度可達(dá)百米以上，因此又稱為鎧裝熱電偶電纜。鎧裝熱電偶有很大的可撓性，其時(shí)間常數(shù)很小，鎧裝熱電偶的熱響應(yīng)時(shí)間為０．５～１ｓ，Z小可達(dá)毫秒數(shù)量級(jí)。
　　結(jié)構(gòu)形式及應(yīng)用場(chǎng)合
　　鎧裝熱電偶的測(cè)量端根據(jù)需要，可制成多種結(jié)構(gòu)形式。常見的有緣式、接殼式、露端式。
　　緣式，它是將熱電偶絲的測(cè)量端單獨(dú)焊接后，填以緣材料，再將金屬套管端部封死焊牢，即偶絲和金屬保護(hù)套管是相互緣的。它適用于較惡劣的氣氛，或安裝環(huán)境電磁干擾較大的場(chǎng)合，其耐高壓、壽命長(zhǎng)，雖然制造困難，價(jià)格較高，但仍然得到廣泛的應(yīng)用，適合與數(shù)顯儀、無紙記錄儀等配套測(cè)溫。
　　接殼式，它是將熱電偶絲的測(cè)量端與金屬套管接觸并焊在一起，成為一個(gè)整體。適用于壓力高、溫度較高、氣氛較壞的場(chǎng)合。其反應(yīng)速度比緣式快，但又比露端式慢。其易受電磁干擾。
　　露端式，它是將熱電偶絲的測(cè)量端露在金屬護(hù)套外面。其反應(yīng)快速，制造簡(jiǎn)單，測(cè)量端損壞時(shí)較易修復(fù)，但因氧化鎂外露易吸收潮氣，測(cè)量端外漏易受損，使用壽命沒有上述兩種結(jié)構(gòu)形式的長(zhǎng)。它一般用于溫度不高，氣氛良好，對(duì)偶絲不產(chǎn)生侵蝕的干燥介質(zhì)。
　　鎧裝熱電偶緣電阻下降處理方法
　　鎧裝熱電偶的緣材料為電容氧化鎂，在正常情況下緣性能良好，如露端式和緣式，偶絲對(duì)金屬套管的緣電阻一般在５００ＭΩ以上。如果受潮或保管不當(dāng)?shù)仍颍械逆z裝熱電偶緣電阻會(huì)小于５ＭΩ，可把鎧裝熱電偶盤成圈、放入電烘箱中烘烤，數(shù)小時(shí)后其緣電阻都可上升，常能取得滿意的效果。
　　鎧裝熱電偶與顯示儀表的配用
　　鎧裝熱電偶不宜與動(dòng)圈表配用。因?yàn)殒z裝熱電偶內(nèi)阻較大，且內(nèi)阻隨測(cè)量端溫度、環(huán)境溫度、插入深度等不同而變化。如一支外徑為φ３ｍｍ、長(zhǎng)度為４．２ｍ、插入深度為４ｍ的鎳鉻－鎳硅鎧裝熱電偶，經(jīng)實(shí)測(cè)在２０℃時(shí)內(nèi)阻為１６．８２Ω、在１００℃時(shí)內(nèi)阻達(dá)２７．６０Ω。顯然，鎧裝熱電偶的內(nèi)阻在２０℃時(shí)就也超過了動(dòng)圈表規(guī)定外接電阻的數(shù)值。鎧裝熱電偶適合與數(shù)顯溫度表、無紙記錄儀等配用。由于該類儀表輸入阻抗高，所以不用外接電阻，因?yàn)橥饩€電阻的變化，比儀表的輸入阻抗小的多

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