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热电偶的选择、使用和安装

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/4/5 17:17:28   

  所属频道:  火力发电    关键词:  热电偶 被测介质 温度

热电偶的选择

在实际测温时,被测对象极其复杂,应在熟悉被测对象、掌握各种热电偶特性的基础上,根据测量要求、使用环境、温度的高低等正确地选择热电偶。

A按使用温度选择

当t< 1000℃时,多选用廉金属热电偶,如K型热电偶。它的特点是使用温度范围宽,高温下性能较稳定。当t=一200--300℃时,最好选用T型热电偶.它是廉金属热电偶中准确度最高的;也可选择E型热电偶,它是廉金属中热电势变化率最大、灵敏度最高的。当t = 1000 -1400℃时,多选用R, s型热电偶。当t<1300℃时,可选用N型或者K型热电偶。当 t=1400 -1800℃时.多选用B型热电偶。当t< 1600℃时,短期可用S型或R型热电偶。当t> 1800℃时,常选用钨铼热电偶。

B根据被测介质选择

a 氧化性气氛

当t<1300℃时,多选用N型或K型热电偶,因为它们是廉金属热电偶中抗氧化性最强的;当t>1300℃时,选用铂铭系热电偶。

b 真空、还原性气氛

当t< 950℃时,可选用J型热电偶,它既可以在氧化性气氛下工作,又可以在还原性气氛下工作;当t>1600℃时,应选用钨锌热电偶,

C恨据冷端温度的影响选择

当t< 1000℃时,可选用镍钻一镍铝热电偶.其冷端温度在0--300℃时,可忽略其影响。它常被用于飞机尾喷口排气温度的测址;当t> 1000℃时,常选用B型热电偶,一般可忽略冷端温度的影响。

D根据热电极的直径与长度选择

热电极直径和长度的选择是由热电极材料的价格、比电阻、测温范围及机械强度决定的。对于快速反应,必须选用细直径的电极丝:测ht端越小,越灵敏,响应速度越快,但电阻也越大。如果热电极直径选择过细,会使测最线路的电阻值增大。若选择粗直径的热电极丝,虽然可以提高热电偶的测温范围和寿命.但要延长响应时间。热电极丝长度的选择是由安装条件. 主要是由插入深度决定的。

综上所述,热电偶丝的直径与长度,虽不影响热电势的大小,但是它却直接与热电偶的使用寿命、动态响应特性及线路电阻有关,所以它的正确选择也是很重要的。

热电偶的安装

热电偶的安装应遵循如下原则:

A安装方向

安装热电偶时,应尽可能保持垂直,以防保护管在高温下产生变形。若水平安装热电偶,则在高温下会因自重的影响而向下弯曲,可用耐火砖或耐热金属支架来支撑,以防止弯曲。 测流体温度时,热电偶应与被测介质形成逆流.亦即安装时热电偶应迎着被测介质的流向插人,至少须与被测介质成正交。

B安装位置

热电偶的测M端应处于能够真正代表被测介质温度的地方。如侧虽管道中流体的温度,热电偶工作端应处于管道中流速最大的地方,热电偶保护什的末端应越过管道中心线约5- 10mm

C.插入深度

热电偶应有足够的插入深度。在实际测温过程中,如热电偶的插人深度不够,将会受到与保护管接触的侧壁或周围环境的影响而引起测虽误差。对金属保护管热电偶,插人深度应为直径的15一20倍;对非金属保护管热电偶,插人深度应为直径的10一15倍。增加热电偶插入深度的方法如图2-43所示。此外,热电偶保护管露在设备外的部分应尽可能短,最好加保温层,以减少热损失。

D细管道内流体温度的测量

在细管道(直径小于80mm)内测温,往往因插人深度不够而引起测量误差,安装时应接扩大管,如图1(a)所示;或按图1(a)所示的方法,选择适宜部位安装,以减小或消除此项误差。

E 含大量粉尘气体的温度测是

由于气体内含大献粉尘,对保护管的磨损严重,因此应按图2所示,采用端部切开的保护筒。如采用恺装热电偶,不仅响应快,而且寿命长

F负压管道中流体温度的测量

热电偶安装在负压管道中,必须保证其密封性,以防外界冷空气吸人,使测量值偏低。

G接线盒安装

导线及电绩等在穿管前应检查其有无断头和绝缘性能是否达到要求.管内导线不得有接

头,否则应加接线盒。热电偶接线盒的盖子应朝上,以免雨水或其他液体的侵人,影响测量的准确度。

H如果被测物体很小,在安装时应注意不要改变原来的热传导及对流条件

图1 细管道内流体温度的测量

(a)安装扩大管;(b)选择适宜安装部位

图2 含大量粉尘气体的温度测量

1-流体流动方向;2-端部切开的保护筒;3-恺装热电偶

热电偶的使用

(1)为减小测最误差.热电偶应与被测对象充分接触,使两者处于相同温度。

(2)保护管应有足够的机械强度,并可承受被测介质的腐蚀。保护管的外径越粗,耐热、耐腐蚀性越好,但热情性也越大。

(3)当保护管表面附着灰尘等物质时,将因热阻增加,使指示温度低于真实温度而产生误差,故应定期清洗。

(4)磁感应的影响。热电偶的信号传输线.在布线时应尽量避开强电区(如大功率的电机、变压器等),更不能与电网线近距离平行敷设。如果实在避不开,也要采取屏蔽措施或采用恺装线,并使之完全接地。若担心热电偶受影响时,可将热电极丝与保护管完全绝缘.并将保护管接地

(5)如在最高使用温度下长期工作,应注意热电偶材质发生变化而引起误差。

(6)冷端温度的补偿与修正 热电偶的冷端必须妥善处理,保持恒定,补偿导线的种类及正、负极不要接错,补偿导线不应有中间接头,补偿导线最好与其他导线分开敷设。

(7)热电偶的焊接、清洗、定期检定与退火等应严格按照有关规定进行。

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