温度仪表是众多仪表中的一个分支,常见的温度仪表有温度计,温度记录仪,温度变送器等。温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。
通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。
非接触式仪表测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。
下面我们就VOCs治理领域常用的热电偶及热电阻温度计进行简单介绍。
热电偶是工业上常用的温度检测元件。其优点是:
①响应速度快。热电偶对温度变化反应灵敏,几乎可以瞬间测量到温度变化。
②丈量精度高。热电偶与被测对象直接接触,不受中间介质的影响。
③测量范围广。常用热电偶在测量范围内可连续测量。
④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,性能牢靠,机械强度好,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的两个接合点存在温差时,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.热电偶的分类
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。
分度号主要有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。
以下是对热电偶分度号的解释
S 铂铑10 纯铂
R 铂铑13 纯铂
B 铂铑30 铂铑6
K 镍铬 镍硅
T 纯铜 铜镍
J 铁 铜镍
N 镍铬硅 镍硅
E 镍铬 铜镍
S型测温范围为0℃-1300℃(短期最高使用温度1600℃);
R型测温范围为0℃-1300℃(短期最高使用温度1600℃);
B型测温范围为0℃-1600℃(短期最高使用温度1800℃);
K型测温范围为-200℃-1300℃,K型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度高,稳定性和均匀性较好,抗氧化性能强,价格便宜等优点,能用于氧化性惰性气氛中,广泛为用户所采用;
T型测温范围为-200℃-350℃;
J型测温范围为0℃-750℃;
N型测温范围为-200℃-1300℃, N型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,也不推荐用于弱氧化气氛中;
E型测温范围为-200℃-900℃。
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。其中铂热电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。
1.热电阻测温原理
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。
2.热电阻分度号主要有:
Pt100、Pt1000、Pt10、Pt800、Pt500等铂电阻;
Cu50、Cu100、Cu10等铜电阻;
镍NI120、NI500、NI1000等镍电阻,
其中常用的,铂电阻测温范围为-200~850℃,铜电阻测温范围为-50~150℃。
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二零二三年 十一月