梁森热电偶传感器演示文稿.pptVIP

隔爆型热电偶 结构特点：隔爆热电偶的接线盒在设计时采用防爆的特殊结构，它的接线盒是经过压铸而成的，有一定的厚度、隔爆空间，机构强度较高；采用螺纹隔爆接合面，并采用密封圈进行密封，因此，当接线盒内一旦放弧时，不会与外界环境的危险气体传爆，能达到预期的防爆、隔爆效果。 使用场合：工业用的隔爆型热电偶多用于化学工业自控系统中（由于在化工生产厂、生产现场常伴有各种易燃、易爆等化学气体或蒸汽，如果用普通热电偶则非常不安全、很容易引起环境气体爆炸）。 第三十页，共六十三页。 隔爆型热电偶外形 厚壁保护管 压铸的接线盒 电缆线 第三十一页，共六十三页。 其他热电偶外形 小形K型热电偶 第三十二页，共六十三页。 第三节 热电偶冷端的延长 采用相对廉价的补偿导线，可延长热电偶的冷端，使之远离高温区；可节约大量贵金属；易弯曲，便于敷设。 型号 配用热电偶 正-负 导线外皮颜色 正-负 SC 铂铑10-铂 红-绿 KC 镍铬 - 镍硅 红-蓝 WC5/26 钨铼5-钨铼26 红-橙 补偿导线在0～100?C范围内的热电势与配套的热电偶的热电势相等，所以不影响测量精度。 第三十三页，共六十三页。 补偿导线型号（续） 型号 配用热电偶 正-负 型号 导线外皮 颜色 正-负 100℃时的 热电势/ mV RC R （铂铑13—铂） RC 红-绿 0.647 NC N（镍铬硅—镍硅） NC 红-黄 2.744 EX E （镍铬—铜镍） EX 红-棕 6.319 JX J（铁—铜镍） JX 红-紫 5.264 TX T （铜—铜镍 ） TX 红-白 4.279 第三十四页，共六十三页。 补偿导线外形 A’ B’ 屏蔽层 保护层 第三十五页，共六十三页。 第四节 热电偶的冷端温度补偿 必要性： 1、用热电偶的分度表查毫伏数-温度时，必须满足t0=0℃的条件。在实际测温中，冷端温度常随环境温度而变化，这样t0不但不是0℃ ，而且也不恒定， 因此将产生误差。 2、 一般情况下，冷端温度均高于0℃ ，热电势总是偏小。应想办法消除或补偿热电偶的冷端损失 。 第三十六页，共六十三页。 冷端温度补偿的方法 一、冷端恒温法： 将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使冷端的温度保持在0℃不变。此法也称冰浴法，它消除了t0不等于0℃而引入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适用于实验室中。 第三十七页，共六十三页。 冰浴法 在冰瓶中，冰水混合物的温度能较长时间地保持在0℃不变。 第三十八页，共六十三页。 冰浴法接线图 1—被测流体管道 2—热电偶 3—接线盒 4—补偿导线 5—铜质导线 6—毫伏表 7—冰瓶 8—冰水混合物 9—试管 10—新的冷端 第三十九页，共六十三页。 二、计算修正法 当热电偶的冷端温度t0 ?0?C时，由于热端与冷端的温差随冷端的变化而变化，所以测得的热电势EAB（t，t0）与冷端为0℃时所测得的热电势EAB（t，0℃ ）不等。若冷端温度高于0℃，则EAB（t，t0）EAB（t，0 ℃）。可以利用下式计算并修正测量误差： EAB（t，0 ℃）=EAB（t，t0）+EAB（t0，0 ℃） 第四十页，共六十三页。 计算修正法举例 K热电偶测温电路中，热电极 A、B直接焊接在钢板上，A ’ 、B’ 为补偿导线，Cu为铜导线，已知接线盒1 的温度t1=40℃，冰瓶中为冰水混合物，接线盒 3 的温度t3=20.0℃。 求：1）冰瓶的温度t 2；2）将热电极直接焊在钢板上是应用了热电偶的什么定律？3）当Ux=29.9mV时，估算被测点温度t x ；4）如果冰瓶中的冰完全融化，温度上升到与接线盒1的温度相同，此时的Ux=27.3mV，再求t x。 第四十一页，共六十三页。 三、仪表机械零点调整法 用螺丝刀调节仪表面板上的“机械零点”，使指针指到气温t0（图中为40 ?C）的刻度上。 机械零点 指针被预调到室温（40 ?C ） 可补偿冷端损失 第四十二页，共六十三页。 四、电桥补偿法 XT-WBC热电偶 冷端补偿器 电桥补偿法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电势变化值，可购买与被补偿热电偶对应型号的补偿电桥。 第四十三页，共六十三页。 半导体集成温度传感器及热电偶冷端温度的测量 PN结是集成温度传感器的最基础的测温原件 PN结的 温度特性 结论： 二极