熱電阻
一、簡(jiǎn)介
熱電阻是中低溫區(qū)***常用的一種溫度檢測(cè)器。熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測(cè)量的。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高、性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精度是***高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用***多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。金屬熱電阻常用的感溫材料種類較多，***常用的是鉑絲。工業(yè)測(cè)量用金屬熱電阻材料除鉑絲外，還有銅、鎳、鐵、鐵—鎳等。
二、特點(diǎn)
1、壓簧式感溫元件，抗振性能好；
2、測(cè)溫精度高；
3、機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫耐壓性能好；
4、進(jìn)口薄膜電阻元件，性能可靠穩(wěn)定。
三、工作原理
熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測(cè)量溫度及與溫度有關(guān)的參數(shù)。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用***多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。
四、主要種類
普通型熱電阻
從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來影響。
鎧裝熱電阻
鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，它的外徑一般為φ2--φ8mm，***小可達(dá)φmm。與普通型熱電阻相比，它有下列優(yōu)點(diǎn)：
1、體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；
2、機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；
3、能彎曲，便于安裝；
4、使用壽命長(zhǎng)。
端面熱電阻
端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度。
隔爆型熱電阻
隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla--B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量。
五、測(cè)溫原理
熱電阻的測(cè)溫原理與熱電偶的測(cè)溫原理不同的是，阻是基于電阻的熱效應(yīng)進(jìn)行溫度測(cè)量的，即電阻體的阻值隨溫度的變化而變化的特性。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測(cè)量出溫度。目前主要有金屬熱電阻和半導(dǎo)體熱敏電阻兩類。
相比較而言，熱敏電阻的溫度系數(shù)更大，常溫下的電阻值更高（通常在數(shù)千歐以上），但互換性較差，非線性嚴(yán)重，測(cè)溫范圍只有-50~300℃左右，大量用于家電和汽車用溫度檢測(cè)和控制。金屬熱電阻一般適用于-200~500℃范圍內(nèi)的溫度測(cè)量，其特點(diǎn)是測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好、性能可靠，在程控制中的應(yīng)用極其廣泛。
工業(yè)上常用金屬熱電阻從電阻隨溫度的變化來看，大部分金屬導(dǎo)體都有這個(gè)性質(zhì)，但并不是都能用作測(cè)溫?zé)犭娮瑁鳛闊犭娮璧慕饘俨牧弦话阋螅罕M可能大而且穩(wěn)定的溫度系數(shù)、電阻率要大（在同樣靈敏度下減小傳感器的尺寸）、在使用的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性能、材料的復(fù)制性好、電阻值隨溫度變化要有間值函數(shù)關(guān)系（***好呈線性關(guān)系）。
六、安裝方法
安裝要求：
1、為了使熱電阻的測(cè)量端與被測(cè)介質(zhì)之間有充分的熱交換，應(yīng)合理選擇測(cè)點(diǎn)位置，盡量避免在閥門，彎頭及管道和設(shè)備的死角附近裝設(shè)熱電阻。
2、帶有保護(hù)套管的熱電阻有傳熱和散熱損失，為了減少測(cè)量誤差，熱電偶和熱電阻應(yīng)該有足夠的插入深度：
1）對(duì)于測(cè)量管道中心流體溫度的熱電阻，一般都應(yīng)將其測(cè)量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝)。如被測(cè)流體的管道直徑是200毫米，那熱電阻插入深度應(yīng)選擇100毫米；
2）對(duì)于高溫高壓和高速流體的溫度測(cè)量(如主蒸汽溫度)，為了減小保護(hù)套對(duì)流體的阻力和防止保護(hù)套在流體作用下發(fā)生斷裂，可采取保護(hù)管淺插方式或采用熱套式熱電阻。淺插式的熱電阻保護(hù)套管，其插入主蒸汽管道的深度應(yīng)不小于75mm；熱套式熱電阻的標(biāo)準(zhǔn)插入深度為100mm。
3）假如需要測(cè)量是煙道內(nèi)煙氣的溫度，盡管煙道直徑為4m，熱電阻插入深度1m即可。
4）當(dāng)測(cè)量原件插入深度超過1m時(shí)，應(yīng)盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護(hù)套管。
安裝注意：
1、熱電阻應(yīng)盡量垂直裝在水平或垂直管道上，安裝時(shí)應(yīng)有保護(hù)套管，以方便檢修和更換。
2、測(cè)量管道內(nèi)溫度時(shí)，元件長(zhǎng)度應(yīng)在管道中心線上(即保護(hù)管插入深度應(yīng)為管徑的一半)。
3、溫度動(dòng)圈表安裝時(shí)，開孔尺寸要合適，安裝要美觀大方。
4、高溫區(qū)使用耐高溫電纜或耐高溫補(bǔ)償線。
5、要根據(jù)不同的溫度選擇不同的測(cè)量元件。一般測(cè)量溫度小于400℃時(shí)選擇熱電阻。
6、接線要合理美觀，表針指示要正確。
熱電偶和熱電阻的區(qū)別：
第一、信號(hào)的性質(zhì)，熱電阻本身是電阻，溫度的變化，使電阻產(chǎn)生正的或者是負(fù)的阻值變化；而熱電偶是產(chǎn)生感應(yīng)電壓的變化，他隨溫度的改變而改變..雖然都是接觸式測(cè)溫儀表，但它們的測(cè)溫范圍不同，熱電偶使用在溫度較高的環(huán)境，如鉑銠30---鉑銠6(B型)測(cè)量范圍為300度~~1600度，短期可測(cè)1800度。S型測(cè)一20~~1300(短期1600),K型測(cè)一50~~1000，短期1200).XK型一50~~600(800),E型一40~~800(900).還有J型，T型等。這類儀表一般用于500度以上的較高溫度，低溫區(qū)時(shí)輸出熱電勢(shì)很，當(dāng)電勢(shì)小時(shí)，對(duì)抗干擾措施和二次表和要求很高，否則測(cè)量不準(zhǔn)，還有，在較低的溫度區(qū)域，冷端溫度的變化和環(huán)境溫度的變化所引起的相對(duì)誤差就顯得很突出，不易得到全補(bǔ)償。這時(shí)在中低溫度時(shí)，一般使用熱電阻測(cè)溫范圍為一200~~500，甚至還可測(cè)更低的溫度(如用碳電阻可測(cè)到1K左右的低溫).現(xiàn)在正常使用鉑熱電阻Pt100，(也有Pt50、100和50代表熱電阻在0度時(shí)的阻值。在舊分度號(hào)中用BA1,BA2來表示，BA1在0度時(shí)阻值為46歐姆，在工業(yè)上也有用銅電阻，分度號(hào)為CU50和CU100，但測(cè)溫范圍較小，在一50~~150之間，在一些特殊場(chǎng)合還有銦電阻、錳電阻等)。
第二、工作中的現(xiàn)場(chǎng)判斷
熱電偶有正負(fù)極、補(bǔ)償導(dǎo)線也有正負(fù)之分，首先保證連接，配置確.在運(yùn)行中。常見的有短路，斷路，接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(zhì)(根據(jù)表面顏色來鑒別)。檢查時(shí)，要使熱電偶與二次表分開，用工具短接二次表上的補(bǔ)償線，表指示室溫再短接熱電偶接線端子，表批示熱電偶所在的環(huán)境溫度(不是，補(bǔ)償線有故障)，再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(shì)(如正常，請(qǐng)檢查工藝)。
熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷，在運(yùn)行中，懷疑短路，只要將電阻端拆下一個(gè)線頭看顯示儀表，如到***大，熱電阻短路回零，導(dǎo)線短路，保證正常連接和配置時(shí)，表值顯示低或不穩(wěn)，保護(hù)管可能性進(jìn)水了顯示***大，熱電阻斷路顯示***小短路。
第三、從材料上分，熱阻是一種金屬材料，具有溫度敏感變化的金屬材料，熱電偶是雙金屬材料，既兩種不同的金屬，由于溫度的變化，在兩個(gè)不同金屬絲的兩端產(chǎn)生電勢(shì)差。
第四、兩種傳感器檢測(cè)的溫度范圍不一樣，熱阻一般檢測(cè)0-150度溫度范圍(當(dāng)然可以檢測(cè)負(fù)溫度)，熱電偶可檢測(cè)0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以，前者是低溫檢測(cè)，后者是高溫檢測(cè)。
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