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溫度傳感器說(shuō)明
 
※　熱電偶介紹說(shuō)明

 

一、工作原理

     熱電偶的工作原理是：兩種不同的金屬導體A和B一端焊接在一起作為測溫端T0,一端（正負極）直接接在儀表（或通過(guò)補償導線(xiàn)連接儀表）作為冷端T，當兩端產(chǎn)生溫差。如T0＞T，在回路中就會(huì )產(chǎn)生熱電動(dòng)勢（mV信號）,再由儀表把熱電動(dòng)勢轉化為溫度值顯示出來(lái)。
  
     熱電偶的熱電動(dòng)勢將隨著(zhù)測溫端溫度升高而升高，熱電動(dòng)勢的大小只與熱電偶導體材質(zhì)（分度號）及兩端溫差有關(guān)，和熱電偶絲的長(cháng)度、直徑無(wú)關(guān)。

 

二、結構原理

     熱電偶按其結構原理分為兩大類(lèi)，即裝配式和鎧裝式。裝配式熱電偶探桿部分由含陶瓷絕緣的熱電偶絲（或含有機絕緣層的熱電偶線(xiàn)）與保護管組裝而成的，其特點(diǎn)是生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，反應較慢。而鎧裝熱電偶是由熱電偶絲、絕緣氧化鎂粉套保護管由機械經(jīng)多次一體拉制而成的，其具有能彎曲、熱響應快等優(yōu)點(diǎn)。不管哪種熱電偶都是管徑越細反應速度越快。
三、各種分度號特性

①、鎳鉻-鎳硅熱電偶（分度號為K）
     該種熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負極為含硅3%的鎳硅合金，它的負極親磁性強，它具有使用溫度寬，熱電電動(dòng)勢與溫度的關(guān)系近似線(xiàn)性,價(jià)格較便宜，是目前用量最大的熱電偶。最高使用溫度可達1300℃，適用于在氧化性及惰性氣氛中連續使用，短期使用溫度為1200℃，長(cháng)期使用溫度為1000℃。1000℃～1300℃高溫穩定性較N型熱電偶差，在250℃～550℃范圍內短期熱循環(huán)穩定性不好，在室溫至230℃范圍內,尤其在磁場(chǎng)中使用常出現與時(shí)間無(wú)關(guān)的熱電動(dòng)勢干擾。雖有以上缺點(diǎn)，但因時(shí)間問(wèn)題，目前仍是最常用的熱電偶。

②、鎳鉻硅-鎳鉻鎂（分度號為N）
     這是一種新型鎳基合金測溫材料，在1300℃以下高溫抗氧化性強，熱電動(dòng)勢的長(cháng)期穩定性及短期熱循環(huán)的復現性好，耐核輻照及耐低溫性能好。在-200℃～1300℃范圍內有全面取代其余四種普通熱電偶與部分替代S/R型熱電偶的趨勢，長(cháng)期使用溫度為1200℃，短期為1300℃，特別是在1000℃～1300℃范圍內使用壽命較K型有成倍提高。

③、銅-銅鎳熱電偶（分度號為T）
     該種熱電偶的正極為純銅，負極為銅鎳合金（康銅）。其主要特點(diǎn)是在五種普通熱電偶中，它的準確度最高，熱電極絲的均勻性好。使用范圍是-200℃～+350℃，但因銅的熱電極易被氧化，故在氧化性氣氛中使用一般不能超過(guò)300℃，因此在-200℃～+300℃范圍內測量精度要求高的場(chǎng)合可以使用此熱電偶。

④、鐵-銅鎳熱電偶 （分度號為J）
     該種熱電偶的正極為純鐵，負極為銅鎳合金（康銅）。它的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，既可用于氧化性氣氛（使用上限為750℃），也可用于還原性氣氛（使用上限為950℃），耐H2及CO氣體腐蝕,在含碳或鐵的條件下使用也很穩定,多用于化工廠(chǎng),但在高溫(540℃)含硫的氣氛中使用，鐵熱電極易生銹。

⑤、鎳鉻-銅鎳熱電偶（分度號為E）
     該種熱電偶的正極為鎳鉻合金，負極為銅鎳合金。它最大的特點(diǎn)是五種普通熱電偶中其熱電動(dòng)率最大，即靈敏度最高。在要求靈敏度高、熱導率低，可容許大電阻的條件下常常選用.適宜在-250℃～+870℃范圍內的氧化或惰性氣氛中使用,尤其適宜在0℃以下使用，且濕度大的情況下較其它熱電偶耐腐蝕。

⑥、鉑銠10-鉑銠熱電偶（分度號為S）
     該種熱電偶正極為含銠10%的鉑銠合金，負極為純鉑。它的特點(diǎn)是熱電性能穩定，抗氧化性強，宜在氧化性、惰性氣氛中連續使用。長(cháng)期使用溫度為1400℃，短期（2個(gè)小時(shí)）使用溫度為1600℃，在所有的熱電偶中它的準確度等級最高，通常作為標準或作為測量高溫的熱電偶，但它的缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，機械強度較低。不適合在還原性氣氛或含金屬蒸氣的條件下使用。

⑦、鉑銠13%-鉑熱電偶(分度號為R)
     該種熱電偶正極含銠13%的鉑銠合金，負極為純鉑。同S型熱電偶相比熱電動(dòng)熱率大15%左右，其它性能幾乎完全相同，長(cháng)期使用溫度也是1400℃。

⑧、鉑銠30-鉑銠6(分度號為B)
     該種熱電偶正極為含銠30%的鉑銠合金,負極為含銠6%的鉑銠合金，因兩極均為鉑銠合金，故簡(jiǎn)稱(chēng)雙鉑銠熱電偶。長(cháng)期使用溫度為1600℃，短期（2個(gè)小時(shí)）使用溫度為1800℃。在室溫下熱電動(dòng)勢極小，故在測量時(shí)一般不用補償導線(xiàn)。適宜在氧化性或中性氣氛中使用，也可以在真空條件下短期使用。即使在還原性氣氛下使用，其壽命也是R或S型熱電偶的10～20倍。

 標準熱電偶的測量精度
  T 型 K、N、J、E 型 R、S 型 B 型
Ⅰ 級精度允差 -40℃～+125℃
±0.5℃		 -40℃～+375℃
±1.5℃		 0℃～1100℃
±1℃		  
125℃～350℃
±0.004·t		 375℃以上
±0.004·t		 1100℃～1600℃
±[1+0.003(t-1100)]℃		  
Ⅱ 級精度允差 -40℃～+133℃
±1℃		 -40℃～+333℃
±2.5℃		 0℃～+600℃
±1.5℃		  
133℃～350℃
±0.0075·t		 333℃以上
±0.0075·t		 600℃～1600℃以上
±0.0025·t		 600℃～1700℃
±0.0025·t
 注意： ①"t"為實(shí)際測量值，例如T型Ⅰ級測300℃時(shí)允許最大誤差是±(0.004×300℃)＝±1.2℃。
           ② 允差，指的是允許的最大誤差，不是真正誤差，我司產(chǎn)品的誤差值大部份遠低于最大誤差。
           ③ K、N型熱電偶Ⅰ級精度最高只能到1000℃，Ⅱ級最高只能到1200℃。

 

 

※  熱電阻介紹說(shuō)明

 

一、工作原理

     熱電阻是利用導體或半導體(感溫元件)的電阻值隨溫度的變化而變化的原理來(lái)測溫的，按其感溫元件材料不同分為鉑熱電阻、銅熱電阻、鎳熱電阻，但后兩種非常少用，在這里不作介紹。鉑熱電阻按其在0℃時(shí)的電阻值不同分為五種分度號：PT100、PT10、PT20、PT500、PT1000；但在工業(yè)上大部份都是用PT100的，其它四種為一些特殊場(chǎng)合使用，PT100指的是0℃時(shí)電阻值為100Ω的鉑熱電阻。PT100鉑熱電阻元件的測溫范圍是-200℃～+850℃，常用是-200℃～+650℃。（做成完整產(chǎn)品時(shí)能測多高溫度還要看引線(xiàn)、絕緣層以及保護管的耐溫范圍）。

 

二、結構原理

     熱電阻按其結構原理不同分為兩大類(lèi)：裝配式、鎧裝式。裝配式熱電阻由感溫元件焊接低電阻引線(xiàn)套陶瓷絕緣（或含絕緣層的銅芯線(xiàn)）與保護管組裝而成。其特點(diǎn)：生產(chǎn)工藝較簡(jiǎn)單、反應慢、機械強度低，而鎧裝式熱電阻是將感溫元件裝入經(jīng)壓制密實(shí)的氧化鎂粉絕緣、有內引線(xiàn)的金屬套管內，焊接感溫元件與內引線(xiàn)后，再將裝有感溫元件的金屬套管端頭填充、焊封成堅實(shí)整體的熱電阻。熱電阻的引線(xiàn)有兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制三種，兩線(xiàn)制配線(xiàn)簡(jiǎn)單、設計費用低，但會(huì )增加引線(xiàn)電阻的附加誤差，很少用。三線(xiàn)制可以消除內引線(xiàn)電阻的影響，大部份采用這種方式。四線(xiàn)制一般用于高精度測量，此種引線(xiàn)方式不僅可消除內引線(xiàn)電阻，而且消除連接導線(xiàn)電阻的影響。
 

PT100熱電阻的測量精度
PT100 A級精度允差
±(0.15±0.002·t)		 B級精度允差
±(0.30±0.005·t)		 注：t為實(shí)際測量值
  注：①A級的允許偏差不適用于t＞650℃的溫度范圍，不適合采用二線(xiàn)制的鉑熱電阻。
　　  ②允差，指的是允許的最大誤差，不是真正誤差，我司產(chǎn)品的誤差值大部份遠低于最大誤差。

 

 

※  熱電偶/熱電阻常用螺紋

 

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

    目前熱電偶的常用螺紋的有五種類(lèi)型：55°錐管螺紋（PT）、55°管螺紋（PF）、60°公制螺紋(M)、60°英制螺紋（UNC）、60°美標錐管螺紋（NPT），其中PT錐管螺紋、PF管螺紋與M公制螺紋比較常用。PT錐管螺紋與PF管螺紋用同一個(gè)規格表，差別在于PT螺紋是有錐度的，而PF螺紋是沒(méi)有錐度的。PT錐管螺紋也叫用螺紋密封的管螺紋（有些  也用R或ZG表示），PF管螺紋也叫非螺紋密封的管螺紋（有些也用G表示）。M公制螺紋也叫米制普通螺紋，UNC英制螺紋相當于英寸制普通螺紋，NPT錐管螺紋也叫美國標準錐管螺紋。以下為四種比較常用螺紋規格表：

 

 

二、管螺紋

錐管螺紋 管螺紋 螺紋大徑D 每英寸牙數N 螺距P 可適用的管徑
PT1/8 PF1/8 9.728 28 0.907 φ6或小于
PT1/4 PF1/4 13.157 19 1.337 φ8或小于
PT3/8 PF3/8 16.662 19 1.337 φ10或小于
PT1/2 PF1/2 20.955 14 1.814 φ12或小于
PT3/4 PF3/4 26.441 14 1.814 φ16或小于
PT1 PF1 33.249 11 2.309 φ22或小于
  注：實(shí)際使用過(guò)程中φ3～φ8的管大部分用PT1/4，φ9.5～φ12的管大部分用PT1/2，φ16的管大部分用PT3/4。

 

三、公制螺紋

公稱(chēng)直徑
D		 螺距P   公稱(chēng)直徑
D		 螺距P
粗牙 細牙 粗牙 細牙
6 1 0.75 20 2.5 2、1.5、1
8 1.25 1、0.75 22 2.5 2、1.5、1
10 1.5 1.25、1、0.75 24 3 2、1.5、1
12 1.75 1.5、1.25、1 27 3 2、1.5、1
14 2 1.5、1.25、1 30 3.5 2、1.5、1
16 2 1.5、1 33 3.5 3、2、1.5
18 2.5 2、1.5、1 36 4 3、2、1.5
  公制螺紋用M表示,螺距為粗牙的，螺距可以省略不標,而螺距為細牙的必須標注,如:M6和M6×0.75,M6是螺距為1的螺紋,M6×0.75是螺距0.75的螺紋,熱電偶常用螺紋有M6、M8、M12×1.5、M16×1.5、M20×1.5、M27×2、M33×2。

 

四、英制螺紋

公稱(chēng)中徑(大徑) 螺距   公稱(chēng)中徑(大徑) 螺距
in mm 牙/in P(mm) in mm 牙/in P(mm)
1/4 6.200 20 1.270 9/16 14.080 12 2.117
5/16 7.780 18 1.411 5/8 15.650 11 2.309
3/8 9.360 16 1.588 3/4 18.810 10 2.540
7/16 10.930 14 1.814 7/8 21.960 9 2.822
1/2 12.500 12 2.117 1 25.110 8 3.175

 

 

※  熱電偶/熱電阻保護管

 

一、金屬保護管

材 質(zhì) 特 性
奧氏體
不銹鋼		 304型   18Cr8Ni不銹鋼。耐熱耐蝕性能優(yōu)良，在氧化氣氛下，可用到900℃。由于滲碳作用，致使其抗蝕能力降低，使用溫度降為430℃～540℃。在-185℃～790℃范圍內，有良好的機械強度。
主要用于化工、食品、塑料、石油工業(yè)。它是一種典型的熱電偶保護管材料，有80%以上的熱電偶采用此保護管。抗硫、抗還原性能差。
310S型   25Cr-20Ni不銹鋼。含鎳、鉻高，耐熱性能優(yōu)良，抗硫能力低，在氧化氣氛下，可用至1150℃。主要用于發(fā)電廠(chǎng)鍋爐，可達980℃。
316型   18Cr-12Ni-Mo不銹鋼。含鉬，在氧化氣氛下可用到930℃。適用范圍與304型相同。耐熱、耐酸、堿浸蝕性能優(yōu)良。
347型 18Cr-9Ni-Nb-Fe不銹鋼。常用溫度900℃。因加Nb，抗晶界腐蝕性強。
鐵素體
耐熱鋼		 446型   在氧化性氣氛下使用溫度為1090℃，具有優(yōu)異的耐高溫腐蝕及抗氧化能力。主要適用于淬火爐、氮化爐和退火爐，鹽浴及鉛、錫、巴氏合金熔體，含硫氣氛。還可用于均熱爐、鋅熔爐、廢氣鍋爐、水泥窯出口、瀝青混合煅燒爐、玻璃窯煙道等。不適于含碳氣氛。
鎳基變形
高溫合金		 GH3030   化學(xué)成分（質(zhì)量分數，%）為19～22Cr、0.15～0.35Ti，余Ni。具有優(yōu)良的抗腐蝕及抗氧化性能，良好的工藝性能與滿(mǎn)意的焊接性能，常用溫度為1150℃。
化學(xué)成分類(lèi)同于美國Inconel 600。
GH3039   化學(xué)成份（質(zhì)量分數，%）為18～22Cr、1.8～2.3Mo、0.9～1.3Nb、0。3Fe，余Ni。加入Mo、Nb等元素進(jìn)行固熔強化，在800℃以下具有足夠的持久強度和冷熱疲勞性能。常用溫度為1150℃。
GH747   具有良好的高溫抗氧化性能及高溫強度。
因科內爾
耐熱耐蝕
合金
（Ni-Cr-Fe）
（Inconel）		 600型   在氧化性氣氛下可用至1150℃，在還原性氣氛下最高使用溫度降至1040℃。在含硫氣氛下，使用溫度不能超過(guò)540℃。主要用于滲碳爐、退火爐、鹽浴爐、高爐熱風(fēng)管、余熱鍋爐、礦石焙燒爐、水泥窯排煙道、煅燒爐、玻璃窯煙道管。
601型   其用途與600型相同，但高溫下抗氧化、抗硫腐蝕能力強，使用溫度可1260℃。
800型   在氧化性氣氛下，可用至1090℃，與600型相似，但不適用于氮化爐、氫氧化物熔體。抗硫腐蝕能力超過(guò)600型。

 

二、非金屬保護管

材 質(zhì) 特 性
石 英   使用溫度可達1090℃，熱膨脹系數小，耐熱沖擊性能強，響應速度快，耐酸性能好，耐堿性能差，可透過(guò)氫及還原性氣體。用于金、銀熔體或高溫火焰測量。
莫來(lái)石
（3Al O ·2SiO ）		   使用溫度可達1510℃，機械強度低，耐熱沖擊性較強，在BaCl 熔鹽中可用到1290℃，耐熔融金屬及可燃性氣體腐蝕，耐金屬氧化物及堿腐蝕性能差，應垂直安裝。水平安放時(shí)，要有支撐。適用于高溫陶瓷、熱處理及玻璃行業(yè)。
氧化鋁
（質(zhì)量分數為96%）		   使用溫度可達1760℃，機械強度、耐熱沖擊性中等。可用于真空感應爐。其他用途同莫來(lái)石。
剛 玉
Al O 質(zhì)量分數為99.5%)		   在有支撐的條件下，使用溫度可達1870℃，耐熔融金屬腐蝕，氣密性好，耐熱沖擊性能較差。適用于高溫加熱爐及各種耐火材料爐窯等。
碳化硅   耐化學(xué)腐蝕性能好，熱導率大，高溫下變成導體。因氣密性不好，使用時(shí)要加不透氣的內保護管構成復合管。高溫氮化是影響壽命的主要問(wèn)題。可用于玻璃熔體、高爐渣及有色金屬熔體。
氮化硅   使用溫度為1000℃，耐酸式鹽腐蝕，耐熱沖擊性?xún)?yōu)異，機械強度低。耐有色金屬腐蝕。如：鋁、黃銅、鉛、錫、鋅，還可用于化工企業(yè)及鹽浴爐。
氧化鋯   使用溫度為1900℃，在高溫下成為導體。耐堿、堿性渣及特殊的玻璃熔體腐蝕。
硼化鋯   使用溫度為1600℃，氣密性好，良好的導熱、導電性能和化學(xué)穩定性，耐熱沖擊性較純氧化物有所改善。
氧化鎂   在空氣中到1700℃仍很穩定，高溫下，蒸氣壓大，在還原性氣氛中，使用溫度要低于1700℃，1800℃以上受鹵素及含硫氣氛腐蝕，耐金屬熔體腐蝕性能較氧化鋁差。
二硅化鉬   使用溫度為1600℃，抗氧化、耐高溫、耐熱沖擊、氣密性好。在還原性氣氛及腐蝕介質(zhì)中，亦具有較高的化學(xué)穩定性。
石墨   常用溫度為1500℃，最高可達2300℃，耐高溫、耐熱沖擊性能良好、易氧化。在堿性腐蝕介質(zhì)中，亦有良好的穩定性。
 
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