溫度傳感器的結(jié)構(gòu)和安裝方法

1、熱電偶的結(jié)構(gòu)熱電偶前端接合的形狀有3種類型，如圖2.5所示?？筛鶕?jù)熱電偶的類型、線徑、使用溫度，通過氣焊、對(duì)焊、電阻焊、電弧焊、銀焊等方法進(jìn)行接合。氣理對(duì)惇電阻爆.電弧輝在工業(yè)應(yīng)用中為了便于安裝及延長熱電偶的使用壽命，通常使用外加套管的方式。套管一般分為保護(hù)管型和鎧裝型。1.帶保護(hù)管的熱電偶是將熱電偶的芯線以及絕緣管插入保護(hù)管使用的熱電偶。保護(hù)管在防止芯線氧化、腐蝕的同時(shí)，還可以保持熱電偶的機(jī)械強(qiáng)度。保護(hù)管有多種類型，常用的如下表所示。材質(zhì)常用溫度C最高使用溫度C概要SUS304850950適用于高溫、酸性、堿性環(huán)境，不適用于氧化性、還原性氣體環(huán)境金屋SUS316850950比SUS304在高

2、溫中的耐蝕性好SUS301S10001100Ni、Cr的含量高，耐熱性強(qiáng)1禺保護(hù)SandviRP41050120027Cr鋼，適用于高溫環(huán)境，不適用于氧化性、還原性氣體管KanthalA-111001350Cr24%、A15.5%的耐熱鋼、在高溫中機(jī)械強(qiáng)度高饃銘合金11001250Ni80%、Cr20%、適用于氧化環(huán)境，不適用于硫化、還原性氣體環(huán)境非石英管QT10001050抗熱沖擊性強(qiáng)，但機(jī)械強(qiáng)度低金陶瓷管PT214001450氧化鋁質(zhì)，氣密性優(yōu)屬高鋁管PT115001550同上，抗熱沖擊性弱保剛玉管PT016001750高純度鋁管，抗熱沖擊性最弱護(hù)簪碳化硅管12501350抗熱沖擊性強(qiáng)，但

3、氣密性差目SiC15501600在雙保護(hù)管的外管上使用氮化硅管Si3N414001600與碳化硅管大致相同，適用于熔融鋁2.鎧裝型熱電偶鎧裝熱電偶的測(cè)量原理與帶保護(hù)管的熱電偶相同。它使用纖細(xì)的金屬管(稱為套管)作為上圖中絕緣管(陶瓷)的替代品，并使用氧化鎂(MgO)等粉末作為絕緣材料。由于其外徑較細(xì)且容易彎曲，所以最適合用來測(cè)量物體背面與狹小空隙等處的溫度。此外，與帶保護(hù)管的熱電偶相比，其反應(yīng)速度更為靈敏。鎧裝熱電偶的套管外徑范圍較廣，可以拉長加工為8.0mmi)到0.5mmi)的各種尺寸。芯線拉伸得越細(xì)，常用溫度上限越低。如K型熱電偶，套管外徑0.5mmi)的常用溫度上限是600C,8.0m

4、mi)的是1050C。雙元件絕線型德裝熱電園的前不整面田帚引然的秘找咕電口熱電阻的結(jié)構(gòu)如下圖所示，熱電阻的元件形狀有3種，目前陶瓷封裝型占主導(dǎo)地位。陶瓷封裝型用于帶保護(hù)管的熱電阻以及鎧裝熱電阻。陶瓷與玻璃封裝型的粕線裸線直徑為幾十微米左右，云母板型的約為0.05mmo引線則使用比元件線粗很多的粕合金線。云母板柏線引線云母板型披璃封裝型陶瓷柏線陽鎏封裝型熱電阻元件的種類帶保護(hù)管的熱電阻圖例信蕓型電E皂的前氟放大整面圖溫度傳感器的安裝方法1 .安裝實(shí)例和測(cè)量誤差熱電偶和熱電阻在設(shè)備中的安裝方法和測(cè)量誤差如下圖所示。安裝時(shí)要注意機(jī)械強(qiáng)度，特別是高溫中保護(hù)管的變形。另外，為了避免保護(hù)管的熱損失對(duì)元件溫

5、度的影響，需要考慮流向和保護(hù)管的外形、插入長度、保溫、隔熱等問題。保護(hù)管安裝位置和誤差實(shí)例位牧A8CDE濕差C-2,10452 .響應(yīng)速度雖然鎧裝熱電偶比安裝保護(hù)管的熱電偶響應(yīng)速度快，但是，使用安裝了保護(hù)管的熱電偶，能夠增加強(qiáng)度、耐腐蝕、防熱以及易于維護(hù)。在熱導(dǎo)率大的水中和熱導(dǎo)率小的空氣中，響應(yīng)速度是不同的。下圖為帶不銹鋼保護(hù)管的具有代表性的響應(yīng)速度的示例，保護(hù)管內(nèi)徑和外徑的不同不會(huì)對(duì)響應(yīng)時(shí)間有影響。俄蚊水中項(xiàng)門3。屋空氣r風(fēng)速7min9事用這1.5mIQmiMStfUROmIdOm血90%1rnio34s3miM5s5n喻I8rriri15l63.2%4死ImiMSi7min25i3 .防止

6、保護(hù)管因卡曼振動(dòng)而破裂的措施在管道中插入保護(hù)管時(shí)，下游會(huì)產(chǎn)生旋渦。該旋渦稱為卡曼旋渦，會(huì)導(dǎo)致保護(hù)管發(fā)生卡曼振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)頻率與保護(hù)管的固有振動(dòng)頻率一致時(shí)，會(huì)發(fā)生共振，導(dǎo)致保護(hù)管破裂以及溫度檢測(cè)元件斷線。在流體為液體且流速非?？斓那闆r下，必須防止共振發(fā)生。計(jì)算保護(hù)管自身的固有頻率和卡曼旋渦頻率，選擇保護(hù)管長度和外形尺寸時(shí)，需使卡曼旋渦頻率低于保護(hù)管的固有頻率。有時(shí)候也可以降低流速。該運(yùn)算涉及到包含流體質(zhì)量和黏度等數(shù)值的應(yīng)力計(jì)算，比較復(fù)雜，可參考以下簡(jiǎn)易計(jì)算公式。保護(hù)皆(0D/1D=15/11m)固有續(xù)率的簡(jiǎn)易計(jì)算公式保護(hù)管固有筑率Fw(Hz);保護(hù)管長度L(m)的平方卡曼振動(dòng)頻率的筒易計(jì)算公式卡曼抿動(dòng)狼率Fk(Hz)=0.202x流速V(nVs)保護(hù)管外徑d(m)計(jì)算示例若流體為水.最大流速為3nVs.管道安裝長度為500mm.外徑為15mm的保護(hù)管期率可由以下公式得出.87Fw=-Qy-=34.8HzFk="端W