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1、热 电 阻 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 技术组 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 温度测量的基本概念 n 温度是表征物体冷热程度的物理量。温 度只能通过物体随温度变化的某些特性 来间接测量，而用来度量物体温度数值 的标尺叫温标。它规定了温度的读数起 点（零点）和测量温度的基本单位。目 前国际上用得较多的温标有华氏温标、 摄氏温标、热力学温标和国际实用温标 。 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 温度测量的基本概念 n华氏温标（oF）规定：在标准大气压下，冰的 熔点为32度，水的沸点为212度，中间划分180 等分，每第分为报氏1度，符号为oF。 n摄氏温度（）规定：在标准
2、大气压下，冰的 熔点为0度，水的沸点为100度，中间划分100 等分，每第分为报氏1度，符号为。 n热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温标， 它规定分子运动停止时的温度为绝对零度，记 符号为K。 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 温度测量的基本概念 n国际实用温标是一个国际协议性温标， 它与热力学温标相接近，而且复现精度 高，使用方便。我国自1994年1月1日起 全面实施ITS-90国际温标。 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 温度测量仪表的分类 n 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。 n通常来说接触式测温仪表测温仪表比较简单、可靠， 测量精度较高；但因测温元件
3、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。 n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。 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 n热电阻是中低温区最常用的 一种温度检测器（-200850 ）。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
4、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。 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 1热电阻测温原理及材料 n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，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电 阻。 2热电阻的结构分类 （1）精通型热电阻 （2）铠装热电阻 （3）端面热电阻 （4）隔爆型热电阻 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 （1）精通型热电阻 工业常用热电 阻感温元件 ，被 测温度的变化是 直接通过热电阻 阻值的变化来测 量的，因此，热
5、电阻的引出线电 阻的变化会给温 度测量带来影响 。 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 （2）铠装热电阻 铠装热电阻是由感温元件 （电阻体）、引线、绝缘材 料、不锈钢套管组合而成的 坚实体，如图所示，它的外 径一般为28mm，最小 可达1mm。 与普通型热电阻相比，它有 下列优点：体积小，内部 无空隙，热惯性上，测量滞 后小；机械性能好、耐振 ，抗冲击；能弯曲，便于 安装使用寿命长。 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 （3）端面热电阻 端面热电阻感温 元件由特殊处理的 电阻丝材绕制，紧 贴在温度计端面， 其结构如图所示。 它与一般轴向热电 阻相比，能更正确 和
6、快速地反映被测 端面的实际温度， 适用于测量轴瓦和 其他机件的端面温 度。 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 （4）隔爆型热电阻 隔爆型热电阻通 过特殊结构的接线 盒，把其外壳内部 爆炸性混合气体因 受到火花或电弧等 影响而发生的爆炸 局限在接线盒内， 生产现场不会引起 爆炸。隔爆型热电 阻可用于爆炸危险 场所的温度测量。 热电阻介绍 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 3热电阻测温系统的组成及注意事项 热电阻测温系统一般由热电阻、连接导线和显示仪 表等组成。注意事项为以下两点： 热电阻和显示仪表的分度号必须一致。 为了消除连接导线电阻变化的影响，必须采用三线制 接法。
7、热电阻的安装要求 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 n对热电阻的安装,应注意有利于测温准确,安全可靠及维 修方便,而且不影响设备运行和生产操作.要满足以上要 求,在选择对热电阻的安装部位和插入深度时要注意以 下几点: 1、为了使热电阻的测量端与被测介质之间有充分的 热交换,应合理选择测点位置,尽量避免在阀门,弯头及管 道和设备的死角附近装设热电阻. 2、带有保护套管的热电阻有传热和散热损失,为了减 少测量误差, 热电阻应该有足够的插入深度: n (1)对于测量管道中心流体温度的热电阻,一般都应将 其测量端插入到管道中心处(垂直安装或倾斜安装).如被 测流体的管道直径是200毫米,那热电阻
8、插入深度应选择 100毫米。 热电阻的安装要求 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 n(2)对于高温高压和高速流体的温度测量(如主蒸汽温度 ),为了减小保护套对流体的阻力和防止保护套在流体作 用下发生断裂,可采取保护管浅插方式或采用热套式热 电阻.浅插式的热电阻保护套管,其插入主蒸汽管道的深 度应不小于75mm;热套式热电阻的标准插入深度 100mm; n(3)假如需要测量是烟道内烟气的温度,尽管烟道直径为 4m,热电阻插入深度1 m即可. n(4)当测量原件插入深度超过1m时,应尽可能垂直安装, 或加装支撑架和保护套管. 热电阻为什么要采用三线制 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间
9、n采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差 。这是因为测量热电阻的电路是不平衡电桥。热电阻 作为电桥的一个桥臂电阻，其连接导线（从热电阻到 显示仪表）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻 是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三 线制，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别 接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样就 可以消除导线线路电阻带来的测量误差。 三线制一般都是电桥平衡电路，是为了消除外界温度 对测量温度的影响，分别是A、B、C三线，A为公用线 ，对B和C的电阻是相同的 常用热电阻的技术性能 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 名称 分度号 温度范围 温度为0 时
10、阻值R0 ， 电阻比 R100/R0 主要特点 标 准 热 电 阻 铂电 阻(WZP) Pt10Pt50Pt1 00 -200850 100.01 1.3850.001 测量精度 高,稳定性 好,可作为 基准仪器 Pt50 500.05 1.3850.001 Pt100 1000.1 1.3850.001 铜电 阻(WZC) Cu50 -50150 500.05 1.4280.002 稳定性好, 便宜;但体 积大,机械 强度较低 Cu100 1000.1 1.4280.002 镍电 阻(WZN) Ni100 -60180 1000.1 1.6170.003 灵敏度高, 体积小;但 稳定性和 复
11、制性较 差 Ni300 3000.3 1.6170.003 Ni5005000.5 1.6170.003 热电阻故障原因及处理方法 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 故障现象可能原因 处理方法 显示仪表指示值比实际 值低或示值不稳 保护管内有金属屑、灰 尘、接线柱间脏污 及热 电阻短路（水滴等） 除去金属，清扫灰尘、 水滴等，找到短路点， 加强绝缘 等 显示仪表指示无穷大 热电 阻或引出线断路及 接线端子松开等 更换电 阻体，或焊接及 拧紧线 螺丝等 阻值与温度关系有变化 热电 阻丝材料受腐蚀变 质 更换电 阻体（热电 阻） 显示仪表指示负值 显示仪表与热电 阻接线 有错，或热电 阻有短
12、路 现象 改正接线，或找出短路 处，加强绝缘 热电阻故障原因及处理方法 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 n热电阻的常见故障是热电阻的短路和断路。一般断路更 常见，这是因为热电阻丝较细所致。断路和短路是很容 易判断的，可用万用表的“1”档，如测得的阻值小于 R0，则可能有短路的地方；若万用表指示为无穷大，则 可断定电阻体已断路。电阻体短路一般较易处理，只要 不影响电阻丝的长短和粗细，找到短路处进行吹干，加 强绝缘即可。 n电阻体的断路修理必然要改变电阻丝的长短而影响电阻 值，为此更换新的电阻体为好，若采用焊接修理，焊后 要校验合格后才能使用。热电阻测温系统在运行中常见 故障及处理方法见表 抚顺石化工程建设有限公司二公司仪表车间 结束语 感 谢 交 流 新 春 快 乐
