温度传感器原理及测量电路

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1、老式的汽轮机一般用CU50铜热电阻,现在一般用PT100热电阻温度传感器当然是用来监测温度的。主要有轴瓦金属温度测点-监视轴瓦温度回油温度测点-监视回油温度调节级后温度测点-监视蒸汽温度上下气缸温度测点-监视气缸温度各个主要进汽、抽汽、排汽温度测点-监视热力系统温度情况汽轮机所用温度传感器较多,其蒸汽系统、凝结水系统、油系统、汽封系统都用到,我想你应该问的是汽轮机本体有哪些温度传感器,如下:推力瓦块温度正推力面温度反推力面温度汽轮机前轴承温度汽轮机后轴承温度发电机前轴承温度发电机后轴承温度汽轮机上缸温度汽轮机下缸温度汽轮机排汽温度汽轮机复速级温度汽轮机一、二、三级抽汽温度PT100的铂热电阻热

2、电偶资料热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是: 测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。 测量范围广。常用的热电偶从-50+1600C均可连续测量,某些特殊热电偶最低可测到 -271-+2800 C如金铁镍铬和钨-铢。 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,用起来非常方便。原理1、热电偶测温基本原理是将两种不同材料的导体或半导体焊接起来,构成一个闭合回路。 由于两种不同金属所携带的电子数不同,当两个导体的二个执着点之间存在温差时,就会发 生高电位向低电位放电现象,因而在回路中形成电流,温度差越大,电流越

3、大,这种现象称 为热电效应,也叫塞贝克效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。2、热电偶的种类及结构形成(1)热电偶的种类常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所谓标准热电偶 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。标准化热电偶我国从1988 年1月1日起,热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产,并指定S、B、E、K、R、J、T 七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可

4、靠、稳定地工作,对它的结构要求如下: 组成 热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路; 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;保护套管应能保证热电极与有害介质 充分隔离。5安装尺寸应该尽量选用公制中国标准如螺纹: 12X1.5,16X1.5,20X1.5,27X2,33X2mm.法兰直径 95、105、115mm.3、热电偶冷端的温度补偿由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时), 而测温点到仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本,通常采用补偿导线把热 电偶的冷端(自由端)延伸到温度比较稳定的控制室内,连接到仪表端子上。必须指出, 热电偶补

5、偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本 身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来 补偿冷端温度t0壬0C时对测温的影响。一般显示、控制仪表都有温度自动补偿系统,不需 要担心。仪表在使用热电偶补偿导线时必须注意型号相配,极性不能接错,补偿导线与热电 偶连接端的温度一般不超过100C,这里需要特别说明一下:网络上很多转载的技术资料都 讲:补偿导线与热电偶连接端的温度一般不超过100 C,其实,这个说法是错误的!特殊工 况下,可以选用热电偶延长线,即导线材质和热电偶电极材质一致的导线连接,比如:KX 镍铬-镍硅补偿导线;EX镍

6、铬-康铜补偿导线;JX铁-康铜补偿导线;TX铜-铜镍补偿导线都 存不在这个问题,根据热电偶的中间导体定律,这种补偿导线温度不受限制。还有一些热电 偶比如:B分度的铂铑30-铂铑6,这种热电偶没有补偿导线,在400度以下不计精度用普 通双芯铜线即可。(S型热电偶)铂铑10-铂热电偶铂铑10-铂热电偶(S型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许 偏差-0.015mm,其正极(SP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为10%,含铂为90%, 负极(SN)为纯铂,故俗称单铂铑热电偶。该热电偶长期最高使用温度为1300C,短期最 高使用温度为1600 CoS型热电偶在热电偶系列中具有准确

7、度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命 长等优点。它的物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化 性和惰性气氛中。由于S型热电偶具有优良的综合性能,符合国际使用温标的S型热电偶, 长期以来曾作为国际温标的内插仪器,“ITS-90”虽规定今后不再作为国际温标的内查仪器, 但国际温度咨询委员会(CCT)认为S型热电偶仍可用于近似实现国际温标。S型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。(R型热电偶)铂铑13-铂热电偶铂铑13-铂热电偶(R型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm,允许

8、 偏差-0.015mm,其正极(RP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为13%,含铂为87%, 负极(RN)为纯铂,长期最高使用温度为1300r,短期最高使用温度为1600C。R型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命 长等优点。其物理,化学性能良好,热电势稳定性及在高温下抗氧化性能好,适用于氧化性 和惰性气氛中。由于R型热电偶的综合性能与S型热电偶相当,在我国一直难于推广,除 在进口设备上的测温有所应用外,国内测温很少采用。1967年至1971年间,英国NPL, 美国NBS和加拿大NRC三大研究机构进行了一项合作研究,其结果表明,R型热电偶的 稳定性和复现性比

9、S型热电偶均好,我国目前尚未开展这方面的研究。R型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降,对 污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。(B型热电偶)铂铑30-铂铑6热电偶铂铑30-铂铑6热电偶(B型热电偶)为贵金属热电偶。偶丝直径规定为0.5mm, 允许偏差-0.015mm,其正极(BP)的名义化学成分为铂铑合金,其中含铑为30%,含铂 为70%,负极(BN)为铂铑合金,含铑为量6%,故俗称双铂铑热电偶。该热电偶长期最 高使用温度为1600 C,短期最高使用温度为1800 CoB型热电偶在热电偶系列中具有准确度最高,稳定性最好,测温温区宽,使用寿命 长,测

10、温上限高等优点。适用于氧化性和惰性气氛中,也可短期用于真空中,但不适用于还 原性气氛或含有金属或非金属蒸气气氛中。B型热电偶一个明显的优点是不需用补偿导线进 行补偿,因为在050C范围内热电势小于3mVoB型热电偶不足之处是热电势,热电势率较小,灵敏读低,高温下机械强度下降, 对污染非常敏感,贵金属材料昂贵,因而一次性投资较大。(K型热电偶)镍铬-镍硅热电偶镍铬-镍硅热电偶(K型热电偶)是目前用量最大的廉金属热电偶,其用量为其他热 电偶的总和。正极(KP)的名义化学成分为:Ni: Cr=90: 10,负极(KN)的名义化学成 分为:Ni: Si=97: 3,其使用温度为-2001300C。K型

11、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。K型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中, 也不推荐用于弱氧化气氛中。(N型热电偶)镍铬硅-镍硅热电偶镍铬硅-镍硅热电偶(N型热电偶)为廉金属热电偶,是一种最新国际标准化的热 电偶,是在70年代初由澳大利亚国防部实验室研制成功的它克服了 K型热电偶的两个重要 缺点:K型热电偶在300500C间由于镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定; 在800C左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定。正极(NP)的名义化学

12、成分为:Ni:Cr:Si=84.4:14.2:1.4,负极(NN)的名义化学成分为:Ni:Si:Mg=95.5:4.4:0.1, 其使用温度为-2001300C。N型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,抗 氧化性能强,价格便宜,不受短程有序化影响等优点其综合性能优于K型热电偶,是一种很 有发展前途的热电偶.N型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性或还原,氧化交替的气氛中和真空中, 也不推荐用于弱氧化气氛中。(E型热电偶)镍铬-铜镍热电偶镍铬-铜镍热电偶(E型热电偶)又称镍铬-康铜热电偶,也是一种廉金属的热电偶, 正极(EP)为:镍铬10合金,化学成分与KP相同,负

13、极(EN)为铜镍合金,名义化学 成分为:55%的铜,45%的镍以及少量的锰,钻,铁等元素。该热电偶的使用温度为 -200900C。E型热电偶热电动势之大,灵敏度之高属所有热电偶之最,宜制成热电堆,测量微 小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏,宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有 稳定性好,抗氧化性能优于铜-康铜,铁-康铜热电偶,价格便宜等优点,能用于氧化性和惰 性气氛中,广泛为用户采用。E型热电偶不能直接在高温下用于硫,还原性气氛中,热电势均匀性较差。(J型热电偶)铁-铜镍热电偶铁-铜镍热电偶(J型热电偶)又称铁-康铜热电偶,也是一种价格低廉的廉金属的 热电偶。它的正极(JP)的名义化学

14、成分为纯铁,负极(JN)为铜镍合金,常被含糊地称 之为康铜,其名义化学成分为:55%的铜和45%的镍以及少量却十分重要的锰,钻,铁等 元素,尽管它叫康铜,但不同于镍铬-康铜和铜-康铜的康铜,故不能用EN和TN来替换。 铁-康铜热电偶的覆盖测量温区为-2001200C,但通常使用的温度范围为0750C J型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价格便宜等 优点,广为用户所采用。J型热电偶可用于真空,氧化,还原和惰性气氛中,但正极铁在高温下氧化较快, 故使用温度受到限制,也不能直接无保护地在高温下用于硫化气氛中。(T型热电偶)铜-铜镍热电偶铜-铜镍热电偶(T型热电偶)又

15、称铜-康铜热电偶,也是一种最佳的测量低温的廉金 属的热电偶。它的正极(TP)是纯铜,负极(TN)为铜镍合金,常之为康铜,它与镍铬- 康铜的康铜EN通用,与铁-康铜的康铜JN不能通用,尽管它们都叫康铜,铜-铜镍热电偶 的盖测量温区为-200350C。T型热电偶具有线性度好,热电动势较大,灵敏度较高,稳定性和均匀性较好,价 格便宜等优点,特别在-2000C温区内使用,稳定性更好,年稳定性可小于3叩经低温检 定可作为二等标准进行低温量值传递。T型热电偶的正极铜在高温下抗氧化性能差,故使用温度上限受到限制。伯热电阻端面热电阻元件由特殊处理的丝材(铜或伯丝)绕制,它们紧巾在温度计前端,与一般轴向 热电阻

16、相比,端面热电阻能更正确和迅速地反映被测端面的实际温度状况,它的制作方法很 多,品种形式多样,特别适用于测量轴瓦或其他机件的端面温度。有的端面热电阻安装时由 于它的引线与电阻元件是相连的,所以要将引线与端面热电阻同步转动,这样才确保端面热 电阻在安装中不被人为损坏,但是实际安装过程中难免出现这种情况。由于这种情况的出现, 加大科研力度研制成功特殊的端面热电阻,这种端面热电阻在安装时只需要拧外端的螺丝就 可以了,不需要引线与端面热电阻同步转动。编辑本段原理和种类1、热电阻测温原理及材料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,目前应用最多的是伯和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和

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