工業(yè)熱電阻通常和顯示儀表、記錄儀表等配套使用。直接測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的-200~500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面溫度。
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一、應(yīng)用
工業(yè)熱電阻通常和顯示儀表、記錄儀表等配套使用。直接測(cè)量生產(chǎn)過(guò)程中的-200~500℃范圍內(nèi)液體、蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體表面溫度。
二、特點(diǎn)
1、壓簧式感溫元件,抗振性能好;
2、測(cè)量準(zhǔn)確度高;
3、機(jī)械強(qiáng)度高,耐壓性能好;
4、進(jìn)口薄膜電阻元件,性能可靠穩(wěn)定;
三、工業(yè)熱電阻工作原理
熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí),其電阻也隨著發(fā)生變化的特征來(lái)測(cè)量溫度的。當(dāng)阻值變化時(shí),工作儀表便顯示出阻值所對(duì)應(yīng)的溫度值。
四、主要技術(shù)參數(shù)
1、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
IEC751
JB/T8622-1997
JB/T8623-1997
2、常溫絕緣電阻
熱電阻在環(huán)境溫度為15~35℃,相對(duì)濕度不大于80%,試驗(yàn)電壓為10~100V(直流)電極與外套管之間的絕緣電阻≥100MΩ。
3、測(cè)溫范圍及允差
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 精度等級(jí) | 允許偏差 |
WZP | Pt100 | -200~+500 | * | ±(0.15+0.002|t|) |
B級(jí) | ±(0.30+0.005|t|) | |||
WZC | Cu50Cu100 | -50~+100 | - | ±(0.30+0.006|t|) |
注:t為感溫元件實(shí)測(cè)溫度******值。
五、產(chǎn)品選型
W 溫度儀表 | |||||||
Z 熱電阻 | |||||||
感溫元件材料 分度號(hào) P鉑熱電阻 pt100 C銅熱電阻 Cu | |||||||
安裝固定形式 1 無(wú)固定裝置 2 固定螺紋 3 活動(dòng)法蘭 4 固定法蘭 5 活絡(luò)管接頭式 6 固定螺紋錐形保護(hù)管式 7 直行管接頭式 8 固定螺紋管接頭式 9 活動(dòng)螺紋管接頭式 | |||||||
接線盒形式 2 防噴式 3 防水式 4 防爆式 | |||||||
保護(hù)管直徑 0 Φ16(其他規(guī)格直徑需備注) 1 Φ20(Φ12) 2 Φ20高鋁質(zhì)管 3 Φ25高鋁質(zhì)管 | |||||||
工作端形式 G 變截面 | |||||||
W | Z | P | 2 | 3 | 0 | G | 典型型號(hào)示例 |
六、規(guī)格型號(hào)
1、無(wú)固定裝置熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 熱響應(yīng)時(shí)間 | 規(guī)格 | |
D | L | ||||
WZP-120 WZP2-120 | PT100 | -200-450 | <90s | Φ16 | 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1150 1250 |
WZP-120G WZP2-120G | <24s | ||||
WZP-121 WZP2-121 | <45s | Φ12 | |||
WZP-121G WZP2-121G | <24s | ||||
WZP-130 WZP2-130 | <90s | Φ16 | |||
WZP-130G WZP2-130G | <24s | ||||
WZP-131 WZP2-131 | <45s | Φ12 | |||
WZP-131G WZP2-131G | <24s | ||||
WZC-120 | Cu50 Cu100 | -50-150 | <120s | Φ12 | |
WZC-120G | <40s | ||||
WZC-130 | <120s | ||||
WZC-130G | <40s | ||||
WZC-121 | <120s | Φ12 | |||
WZC-121G | <40s | ||||
WZC-131 | <120s | ||||
WZC-131G | <40s |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、變截面型式為鎧裝元件;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
2、固定螺紋熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 熱響應(yīng)時(shí)間 | 規(guī)格 | |
D | L | ||||
WZP-220 WZP2-220 | PT100 | -200-450 | <90s | Φ16 | 300*150 350*200 400*250 450*300 500*350 600*450 700*550 800*650 900*750 1000*850 1150*1000 1250*1100 |
WZP-220G WZP2-220G | <24s | ||||
WZP-221 WZP2-221 | <45s | Φ12 | |||
WZP-221G WZP2-221G | <24s | ||||
WZP-230 WZP2-230 | <90s | Φ16 | |||
WZP-230G WZP2-230G | <24s | ||||
WZP-231 WZP2-231 | <45s | Φ12 | |||
WZP-231G WZP2-231G | <24s | ||||
WZC-220 | Cu50 Cu100 | -50-150 | <120s | Φ12 | |
WZC-220G | <40s | ||||
WZC-230 | <120s | ||||
WZC-230G | <40s | ||||
WZC-221 | <120s | Φ12 | |||
WZC-221G | <40s | ||||
WZC-231 | <120s | ||||
WZC-231G | <40s |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、變截面型式為鎧裝元件;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
3、活動(dòng)法蘭熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 熱響應(yīng)時(shí)間 | 規(guī)格 | |
D | L | ||||
WZP-320 WZP2-320 | PT100 | -200-450 | <90s | Φ16 | 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000 1150 1250 |
WZP-320G WZP2-320G | <24s | ||||
WZP-321 WZP2-321 | <45s | Φ12 | |||
WZP-321G WZP2-321G | <24s | ||||
WZP-330 WZP2-330 | <90s | Φ16 | |||
WZP-330G WZP2-330G | <24s | ||||
WZP-331 WZP2-331 | <45s | Φ12 | |||
WZP-331G WZP2-331G | <24s | ||||
WZC-320 | Cu50 Cu100 | -50-150 | <120s | Φ12 | |
WZC-320G | <40s | ||||
WZC-330 | <120s | ||||
WZC-330G | <40s | ||||
WZC-321 | <120s | Φ12 | |||
WZC-321G | <40s | ||||
WZC-331 | <120s | ||||
WZC-331G | <40s |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、變截面型式為鎧裝元件;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
4、固定法蘭熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 熱響應(yīng)時(shí)間 | 規(guī)格 | |
D | L | ||||
WZP-420 WZP2-420 | PT100 | -200-450 | <90s | Φ16 | 300*150 350*200 400*250 450*300 500*350 600*450 700*550 800*650 900*750 1000*850 1150*1000 1250*1100 |
WZP-420G WZP2-420G | <24s | ||||
WZP-421 WZP2-421 | <45s | Φ12 | |||
WZP-421G WZP2-421G | <24s | ||||
WZP-430 WZP2-430 | <90s | Φ16 | |||
WZP-430G WZP2-430G | <24s | ||||
WZP-431 WZP2-431 | <45s | Φ12 | |||
WZP-431G WZP2-431G | <24s | ||||
WZC-420 | Cu50 Cu100 | -50-150 | <120s | Φ12 | |
WZC-420G | <40s | ||||
WZC-430 | <120s | ||||
WZC-430G | <40s | ||||
WZC-421 | <120s | Φ12 | |||
WZC-421G | <40s | ||||
WZC-431 | <120s | ||||
WZC-431G | <40s |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、變截面型式為鎧裝元件;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
5、固定螺紋錐形保護(hù)管式熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 熱響應(yīng)時(shí)間 | 規(guī)格 | |
D | L*l | ||||
WZP-620 WZP2-620 | PT100 | -200-450 | <90s | Φ15 | 300*150 350*200 400*250 450*300 500*350 550*400 600*450 650*500 |
WZP-620A WZP2-620A | |||||
WZP-630 WZP2-620 | |||||
WZP-630A WZP2-630A |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、變截面型式為鎧裝元件;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
6、活絡(luò)管接頭式熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 螺紋規(guī)格 | 規(guī)格 | |
D | l | ||||
WZP-52 WZP2-52 | PT100 | -200-450 | M20*1.5 | Φ3 Φ4 Φ5 Φ6 Φ8 | 245 270 295 345 395 445 545 645 745 899 1149 |
WZP-52A WZP2-52A | NPT1/2 | ||||
WZP-53 WZP2-53 | M20*1.5 | ||||
WZP-53A WZP2-53A | NPT1/2 | ||||
WZC-52 | Cu50 Cu100 | -50-150 | M20*1.5 | Φ5 Φ6 Φ8 | |
WZC-52A | NPT1/2 | ||||
WZC-53 | M20*1.5 | ||||
WZC-53A | NPT1/2 |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、元件為鎧裝式;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
7、直行管接頭式熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 螺紋規(guī)格 | 規(guī)格 | |
D | l | ||||
WZP-72 WZP2-72 | PT100 | -200-450 | M20*1.5 | Φ3 Φ4 Φ5 Φ6 Φ8 | 245 270 295 345 395 445 545 645 745 899 1149 |
WZP-72A WZP2-72A | NPT1/2 | ||||
WZP-73 WZP2-73 | M20*1.5 | ||||
WZP-73A WZP2-73A | NPT1/2 | ||||
WZC-72 | Cu50 Cu100 | -50-150 | M20*1.5 | Φ5 Φ6 Φ8 | |
WZC-72A | NPT1/2 | ||||
WZC-73 | M20*1.5 | ||||
WZC-73A | NPT1/2 |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、元件為鎧裝式;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
8、固定螺紋管接頭式熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 螺紋規(guī)格 | 規(guī)格 | |
D | l | ||||
WZP-82 WZP2-82 | PT100 | -200-450 | M20*1.5 | Φ3 Φ4 Φ5 Φ6 Φ8 | 245 270 295 345 395 445 545 645 745 899 1149 |
WZP-82A WZP2-82A | NPT1/2 | ||||
WZP-83 WZP2-83 | M20*1.5 | ||||
WZP-83A WZP2-83A | NPT1/2 | ||||
WZC-82 | Cu50 Cu100 | -50-150 | M20*1.5 | Φ5 Φ6 Φ8 | |
WZC-82A | NPT1/2 | ||||
WZC-83 | M20*1.5 | ||||
WZC-83A | NPT1/2 |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、元件為鎧裝式;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
9、活動(dòng)螺紋管接頭式熱電阻
型號(hào) | 分度號(hào) | 測(cè)溫范圍℃ | 螺紋規(guī)格 | 規(guī)格 | |
D | l | ||||
WZP-92 WZP2-92 | PT100 | -200-450 | M20*1.5 | Φ3 Φ4 Φ5 Φ6 Φ8 | 245 270 295 345 395 445 545 645 745 899 1149 |
WZP-92A WZP2-92A | NPT1/2 | ||||
WZP-93 WZP2-93 | M20*1.5 | ||||
WZP-93A WZP2-93A | NPT1/2 | ||||
WZC-92 | Cu50 Cu100 | -50-150 | M20*1.5 | Φ5 Φ6 Φ8 | |
WZC-92A | NPT1/2 | ||||
WZC-93 | M20*1.5 | ||||
WZC-93A | NPT1/2 |
注:1)、保護(hù)管材質(zhì)為304,其余材質(zhì)可協(xié)議訂貨;
2)、元件為鎧裝式;
3)、保護(hù)管直徑、長(zhǎng)度可協(xié)議訂貨。
熱電偶工作原理:
兩種不同成份的導(dǎo)體(稱為熱電偶絲材或熱電極)兩端接合成回路,當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí),在回路中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng),而這種電動(dòng)勢(shì)稱為熱電勢(shì)。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的,其中,直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端(也稱為測(cè)量端),另一端叫做冷端(也稱為補(bǔ)償端);冷端與顯示儀表或配套儀表連接,顯示儀表會(huì)指出熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)。
熱電偶實(shí)際上是一種能量轉(zhuǎn)換器,它將熱能轉(zhuǎn)換為電能,用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)測(cè)量溫度,對(duì)于熱電偶的熱電勢(shì),應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)熱電偶的熱電勢(shì)是熱電偶兩端溫度函數(shù)的差,而不是熱電偶兩端溫度差的函數(shù);
(2)熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢(shì)的大小,當(dāng)熱電偶的材料是均勻時(shí),與熱電偶的長(zhǎng)度和直徑無(wú)關(guān),只與熱電偶材料的成份和兩端的溫差有關(guān);
(3)當(dāng)熱電偶的兩個(gè)熱電偶絲材料成份確定后,熱電偶熱電勢(shì)的大小,只與熱電偶的溫度差有關(guān);若熱電偶冷端的溫度保持一定,這進(jìn)熱電偶的熱電勢(shì)僅是工作端溫度的單值函數(shù)。
常用熱電偶種類(測(cè)量元件材質(zhì))及其性能特點(diǎn):
1、鉑銠10-鉑熱電偶(分度號(hào)為S,也稱為單鉑銠熱電偶)
該熱電偶的正極成份為含銠10%的鉑銠合金,負(fù)極為純鉑;它的特點(diǎn)是:
(1)熱電性能穩(wěn)定、抗氧化性強(qiáng)、宜在氧化性氣氛中連續(xù)使用、長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)1300℃,超達(dá)1400℃時(shí),即使在空氣中、純鉑絲也將會(huì)再結(jié)晶,使晶粒粗大而斷裂;
(2)精度高,它是在所有熱電偶中,準(zhǔn)確度等級(jí) 高的,通常用作標(biāo)準(zhǔn)或測(cè)量較高的溫度;
(3)使用范圍較廣,均勻性及互換性好;
(4)主要缺點(diǎn)有:微分熱電勢(shì)較小,因而靈敏度較低;價(jià)格較貴,機(jī)械強(qiáng)度低,不適宜在還原性氣氛或有金屬蒸汽的條件下使用。
2、鉑銠13-鉑熱電偶(分度號(hào)為R,也稱為單鉑銠熱電偶)
該熱電偶的正極為含13%的鉑銠合金,負(fù)極為純鉑,同S型相比,它的電勢(shì)率大15%左右,其它性能幾乎相同,該種熱電偶在日本產(chǎn)業(yè)界,作為高溫?zé)犭娕加玫枚啵谥袊?guó),則用得較少;
3、鉑銠30-鉑銠6熱電偶(分度號(hào)為B,也稱為雙鉑銠熱電偶)
該熱電偶的正極是含銠30%的鉑銠合金,負(fù)極為含銠6%的鉑銠合金,在室溫下,其熱電勢(shì)很小,故在測(cè)量時(shí)一般不用補(bǔ)償導(dǎo)線,可忽略冷端溫度變化的影響;長(zhǎng)期使用溫度為1600℃,短期為1800℃,因熱電勢(shì)較小,故需配用靈敏度較高的顯示儀表。
B型熱電偶適宜在氧化性或中性氣氛中使用,也可以在真空氣氛中的短期使用;即使在還原氣氛下,其壽命也是R或S型的10~20倍;由于其電極均由鉑銠合金制成,故不存在鉑銠-鉑熱電偶負(fù)極上所有的缺點(diǎn)、在高溫時(shí)很少有大結(jié)晶化的趨勢(shì),且具有較大的機(jī)械強(qiáng)度;同時(shí)由于它對(duì)于雜質(zhì)的吸收或銠的遷移的影響較少,因此經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其熱電勢(shì)變化并不嚴(yán)重、缺點(diǎn)價(jià)格昂貴(相對(duì)于單鉑銠而言)。
4、鎳鉻-鎳硅(鎳鋁)熱電偶(分度號(hào)為K)
該熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金,負(fù)極為含硅3%的鎳硅合金(有些國(guó)家的產(chǎn)品負(fù)極為純鎳)。可測(cè)量0~1300℃的介質(zhì)溫度,適宜在氧化性及惰性氣體中連續(xù)使用,短期使用溫度為1200℃,長(zhǎng)期使用溫度為1000℃,其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系近似線性,價(jià)格便宜,是目前用量大的熱電偶。
K型熱電偶是抗氧化性較強(qiáng)的 金屬熱電偶,不適宜在真空、含硫、含碳?xì)夥占把趸€原交替的氣氛下裸絲使用;當(dāng)氧分壓較低時(shí),鎳鉻極中的鉻將擇優(yōu)氧化,使熱電勢(shì)發(fā)生很大變化,但金屬氣體對(duì)其影響較小,因此,多采用金屬制保護(hù)管。
K型熱電偶的缺點(diǎn):
(1)熱電勢(shì)的高溫穩(wěn)定性較N型熱電偶及貴重金屬熱電偶差,在較高溫度下(例如超過(guò)1000℃)往往因氧化而損壞;
(2)在250~500℃范圍內(nèi)短期熱循環(huán)穩(wěn)定性不好,即在同一溫度點(diǎn),在升溫降溫過(guò)程中,其熱電勢(shì)示值不一樣,其差值可達(dá)2~3℃;
(3)其負(fù)極在150~200℃范圍內(nèi)要發(fā)生磁性轉(zhuǎn)變,致使在室溫至230℃范圍內(nèi)分度值往往偏離分度表,尤其是在磁場(chǎng)中使用時(shí)往往出現(xiàn)與時(shí)間無(wú)關(guān)的熱電勢(shì)干擾;
(4)長(zhǎng)期處于高通量中系統(tǒng)輻照環(huán)境下,由于負(fù)極中的錳(Mn)、鈷(Co)等元素發(fā)生蛻變,使其穩(wěn)定性欠佳,致使熱電勢(shì)發(fā)生較大變化。
5、鎳鉻硅-鎳硅熱電偶(分度號(hào)為N)
該熱電偶的主要特點(diǎn)是:在1300℃以下調(diào)溫抗氧化能力強(qiáng),長(zhǎng)期穩(wěn)定性及短期熱循環(huán)復(fù)現(xiàn)性好,耐核輻射及耐低溫性能好,另外,在400~1300℃范圍內(nèi),N型熱電偶的熱電特性的線性比K型偶要好;但在低溫范圍內(nèi)(-200~400℃)的非線性誤差較大,同時(shí),材料較硬難于加工。
6、銅-銅鎳熱電偶(分度號(hào)為T)
T型熱電電偶,該熱電偶的正極為純銅,負(fù)極為銅鎳合金(也稱康銅),其主要特點(diǎn)是:在 金屬熱電偶中,它的準(zhǔn)確度 高、熱電極的均勻性好;它的使用溫度是-200~350℃,因銅熱電極易氧化,并且氧化膜易脫落,故在氧化性氣氛中使用時(shí),一般不能超過(guò)300℃,在-200~300℃范圍內(nèi),它們靈敏度比較高,銅-康銅熱電偶還有一個(gè)特點(diǎn)是價(jià)格便宜,是常用幾種定型產(chǎn)品中 便宜的一種。
7、鐵-康銅熱電偶(分度號(hào)為J)
J型熱電偶,該熱電偶的正極為純鐵,負(fù)極為康銅(銅鎳合金),具特點(diǎn)是價(jià)格便宜,適用于真空氧化的還原或惰性氣氛中,溫度范圍從-200~800℃,但常用溫度只是500℃以下,因?yàn)槌^(guò)這個(gè)溫度后,鐵熱電極的氧化速率加快,如采用粗線徑的絲材,尚可在高溫中使用且有較長(zhǎng)的壽命;該熱電偶能耐氫氣(H2)及一氧化碳(CO)氣體腐蝕,但不能在高溫(例如500℃)含硫(S)的氣氛中使用。
8、鎳鉻-銅鎳(康銅)熱電偶(分度號(hào)為E)
E型熱電偶是一種較新的產(chǎn)品,它的正極是鎳鉻合金,負(fù)極是銅鎳合金(康銅),其大特點(diǎn)是在常用的熱電偶中,其熱電勢(shì)大,即靈敏度高;它的應(yīng)用范圍雖不及K型偶廣泛,但在要求靈敏度高、熱導(dǎo)率低、可容許大電阻的條件下,常常被選用;使用中的限制條件與K型相同,但對(duì)于含有較高濕度氣氛的腐蝕不很敏感。
除了以上8種常用的熱電偶外,作為非標(biāo)準(zhǔn)化的熱電偶還有鎢錸熱電偶,鉑銠系熱電偶,銥鍺系熱電偶,鉑鉬系熱電偶和非金屬材料熱電偶等。